基本原理：
锂硫电池是以金属锂为负极，单质硫为正极的下一代二次电池体系，放电反应式为：S+Li++2e-→Li2S；充电反应式为：Li2S→S+2Li++2e-；其理论比能量高达2700Wh/kg，实际比能量大于600Wh/kg，是目前商业化锂离子电池的2-3倍。此外，锂硫电池关键材料储量丰富，成本低廉，绿色环保等优点。锂硫电池在长航时无人机、电动车、储能电站、便携式电子设备以及航空航天和国防等领域具有广阔的应用前景。
存在的问题和解决策略：
目前限制锂硫电池的实际应用的主要问题包括，硫电导率低导致的活性物质电导率低；充放电中间产物多硫化锂溶解流失带来的容量衰减问题；金属锂腐蚀导致的循环性能衰减问题等。本课题组制备出基于表面具有“催化”位点多孔碳材料的硫碳复合正极材料，在正极中引入具备催化多硫化锂转换的极性金属化合物，能够抑制“穿梭效应”，提高活性物质利用率和电池循环稳定性。同时，在锂硫电池工程化技术方面具有大量的工作积累。
本课题组取得的研究成果
l 开发出锂硫电池关键正极材料，实现多种型号锂硫电池的批量制备；
l 研制出大容量35Ah叠片式锂硫电池，经第三方测试，比能量达610Wh/kg；
l 锂硫电池安全性分别通过了第三方的电动车标准和国军标测试；
l 研制出1kWh锂硫电池组，比能量332Wh/kg，为目前国际报道最高值；
l 2018年10月31日，我国第一架由锂硫电池驱动的大翼展无人机首飞成功。
我组积极推动锂硫电池技术的成果转化，与派思集团合资成立了国内首个锂硫电池专业化生产公司—中科派思储能技术有限公司，锂硫电池产品已达到中试规模。
取得专利
l 一种硫电极及其制备和应用 陈剑，庄鑫，廖文明ZL201110216862.4，授权（2015.06.03）
l 一种全固态锂硫电池 陈剑，高静，陶韬，刘颖佳 201510909038.5
l 一种锂硫液流电池 陈剑，高静 201510578040.9
l 一种碳化木耳制备碳材料或锂硫电池正极材料的方法 陈剑，孙春水，郭德才 201510917311.9
l 一种硫碳复合粉体材料的制备方法及粉体材料和应用 陈剑，刘颖佳，郭德才 201510080480.1
l 一种多孔硫磺/碳复合材料及其制备方法和锂硫电池应用，陈剑，郭德才， 201711276477.2
l 一种锂硫电池负极及其制备和应用 陈剑，徐磊 201610596460.4
