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納扎爾的團隊對鋰硫電池技術的研究，最初為人所知是在2009年。當時，他們發表在《自然》雜志上的一篇論文，用納米材料證明了鋰硫電池的可行性。理論上，相對于目前在鋰離子電池中所使用的鋰鈷氧化物，作為陰極材料，硫更富有競爭力。因為硫材料儲量豐富，重量輕且便宜。但不幸的是，由于硫會溶解到電解質溶液當中，形成硫化物，用硫制成的陰極僅僅幾周后就會消耗殆盡，從而導致電池失效。

納扎爾的研究小組最初認為多孔碳或石墨烯能夠通過誘捕的方式將多硫化物穩定下來。但是一個讓他們意想不到的轉折是，事實并非如此，最終的答案既不是多孔碳也不是多孔石墨烯，而是金屬氧化物。

他們最初關于金屬氧化物的研究曾發表在去年8月出版的《自然·通訊》雜志上。雖然研究人員自那以后發現，二氧化錳納米片比二氧化鈦性能更好，但新的論文主要是闡明它們的工作機制。

納扎爾說：“在開發出新的材料之前，你必須專注于這一現象，找到它們的運行機理。”研究人員發現，超薄二氧化錳納米片表面的化學活性能夠較好地固定硫陰極，并最終制成了一個可循環充電超過2000個周期的高性能陰極材料。

研究人員稱，這種材料表面的化學反應與1845年德國硫化學黃金時代發現的瓦肯羅德爾溶液中的化學反應類似。納扎爾說：“具有諷刺意味的是，現在已經很少有科學家研究甚至是講授硫化學了。于是我們不得不去找很久之前的文獻，來了解這種可能從根本上改變我們未來的技術。”

論文第一作者、滑鐵盧大學博士后蕭亮(音譯)和研究生康納·哈特、龐泉(音譯)還發現，氧化石墨烯似乎也有著類似的工作機制。他們目前正在調查其他氧化物，以確定最有效的硫固定材料。

據悉，納扎爾教授將在美國科學促進會(AAAS)年會上對這種鋰硫電池技術作出更為詳細的介紹。