其中一種電池為能量密度更高、成本更低的鋰硫電池，與傳統(tǒng)的石墨/金屬氧化物鋰離子電池相比，此種電池內(nèi)部發(fā)生的寄生反應(yīng)會(huì)損害其性能，阻礙其高效循環(huán)。

美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種電解質(zhì)材料，當(dāng)給鋰硫電池充電時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生一種無可避免的副反應(yīng) -鋰多硫化物穿梭。當(dāng)電池放電時(shí)，硫化鋰會(huì)在陰極上轉(zhuǎn)化為硫，但是有些尚未完全氧化的鋰硫化合物會(huì)在陰極中溶解，進(jìn)入到電池中分隔兩個(gè)電極的液體區(qū)域 – 電解液中，鋰硫化合物會(huì)在陽極上擴(kuò)散并還原，在陰極上氧化。這個(gè)過程會(huì)一遍又一遍的重復(fù)，浪費(fèi)電池的電量。

引發(fā)多硫化物穿梭的很大一部分原因是多硫化物很容易溶解在一種電解液中，此種電解液由二氧戊環(huán)(DOL)和二甲氧基乙烷(DME)化合物混合而成。研究人員表示：“我們需要同時(shí)解決兩個(gè)問題 – 使其同時(shí)具備低溶解度和高導(dǎo)電性。”

據(jù)研究人員所說，在過去五年左右的研究中，研發(fā)出一種新型電解質(zhì)材料可以解決上述兩個(gè)問題。此種材料稱為氫氟醚(HFE)，具有較低溶解能力的同時(shí)，仍保持良好的導(dǎo)電性。研究人員表示：“鋰達(dá)到陽極的第一步是要溶解在電解液中，就像水對(duì)于食鹽來說是一種很好的溶劑，DME對(duì)于鋰來說也是一種很好的溶劑。不過，有了HFE，就像將鹽溶解于汽油中一樣(很難溶解)。”

盡管在幾年前，人們已經(jīng)知道HFE擁有此特質(zhì)，研究人員提出了一種方法，以預(yù)測此類分子的溶解行為和導(dǎo)電率。首先，他們根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)，將HFE分成了三類。在測量電解液如何表現(xiàn)時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)：溶解能力最低、多硫化物穿梭量最少的化學(xué)物質(zhì)的導(dǎo)電率也較低。