Mặc dù lĩnh vực pin lithium-lưu huỳnh đã đạt được nhiều tiến bộ trong những năm gần đây, nhưng pin lithium-lưu huỳnh vẫn phải đối mặt với một loạt vấn đề, bao gồm: tỷ lệ sử dụng lưu huỳnh vật liệu hoạt tính thấp, độ ổn định chu kỳ kém và hiệu suất coulombic thấp. Để giải quyết những vấn đề này, các phương pháp truyền thống thường kết hợp vật liệu lưu huỳnh và cacbon, sau đó trộn và phủ vật liệu hỗn hợp lưu huỳnh và cacbon bằng chất dẫn điện trên bộ thu dòng làm vật liệu điện cực của pin lithium-lưu huỳnh.

Tuy nhiên, việc bổ sung bộ thu dòng điện và chất kết dính sẽ làm tăng trọng lượng của điện cực và ảnh hưởng đến hiệu suất điện hóa của pin lithium-lưu huỳnh. Ngoài ra, tính chất cơ học của các điện cực pin lithium-lưu huỳnh truyền thống tương đối kém và không thể được sử dụng làm vật liệu điện cực cho pin lithium-lưu huỳnh linh hoạt.

Gần đây, nhóm nghiên cứu đã kết hợp các phương pháp tự lắp ráp hỗn hợp tại chỗ và khử kim loại để chuẩn bị một màng nanocompozit graphene/lưu huỳnh linh hoạt tự hỗ trợ. Graphene trong màng tổng hợp có cấu trúc mạng liên tục và lưu huỳnh được phân tán đồng đều trên bề mặt của graphene. Cấu trúc mạng lưới liên tục của graphene không chỉ cung cấp một phương thức hiệu quả cho việc vận chuyển ion và điện tử, mà còn hấp thụ hiệu quả các polysulfide và ức chế sự hòa tan của chúng.

Do màng composite có độ dẫn điện cao và không cần bộ thu dòng nên nó có thể được sử dụng trực tiếp làm vật liệu điện cực cho pin lithium-lưu huỳnh, và màng composite thể hiện khả năng sạc và xả tuyệt vời, độ ổn định chu kỳ và hiệu suất tốc độ. Ngoài ra, cấu trúc độc đáo của màng hỗn hợp nano graphene/lưu huỳnh làm cho nó có các tính chất cơ học tuyệt vời và có thể duy trì các tính chất điện trong các điều kiện uốn khác nhau. Do đó, màng composite có thể được sử dụng làm vật liệu điện cực cho pin lithium-lưu huỳnh linh hoạt.

Nghiên cứu này đã đóng một vai trò tích cực trong việc thúc đẩy ứng dụng pin lithium-lưu huỳnh trong các lĩnh vực liên quan như thiết bị điện tử linh hoạt và có thể đeo được.