日本東北大學原子分子材料科學高等研究機構的講師宇根本篤及教授折茂慎一的研究小組，通過與日本大學金屬材料研究所和三菱氣體化學公司的共同研究，成功開發出了使用硫（S）正極和金屬鋰（Li）負極的全固體Li-S電池（圖1）。這是利用該研究小組自主開發的將絡合氫化物硼氫化鋰（LiBH4）用作固體電解質的技術而實現的。
圖1：新開發的全固體Li-S電池的照片。為了便于看清電池的構成，特意將金屬Li負極的一部分剝離。
電池的蓄電性能由電極材料的組合來決定。與原來的電池使用的電極相比，S正極和Li負極均擁有10倍以上的理論容量，有可能大幅提高蓄電性能。不過，配備有機電解液的電池采用S正極時，容易出現伴隨放電、S正極溶解到有機電解液溶解中的情況，因此在反復充放電后，蓄電性能會顯著降低。為了解決這一問題，全球開始研究可替換有機電解液的固體電解質。但能夠配備到電池中的固體電解質只有很少一部分。
日本東北大學的研究小組著眼于絡合氫化物作為電池用固體電解質的功能性，開發出了基于絡合氫化物的新型固體電解質。絡合氫化物LiBH4在120℃下顯示出了高達2×10-3S/cm的鋰離子傳導率。通過此次研究，該研究小組成功把LiBH4配備到了電池中。經證實，開發出的全固體Li-S電池反復充放電45次后，蓄電性能也未顯著降低，S正極的單位重量能量密度達到1410Wh·kg-1以上，與以前使用的正極材料相比，能夠以2～3倍以上的高能量密度穩定工作。
圖2：C-S復合粒子/LiBH4正極層截面的場發射掃描電子顯微鏡圖像（a）、S的分布（b）、C的分布（c）。可以看出，在C-S復合粒子的內部，C與S呈相互高分散狀態。而且，C-S復合粒子與LiBH4緊貼在一起，形成了良好的接觸界面。
圖3：全固體Li-S電池的充放電曲線。經證實，S正極的單位重量能量密度在反復20次充放電后保持在1590Wh·kg-1（比容量為820mAhg-1），在反復45次充放電后仍保持在1410Wh·kg-1（比容量為730mAhg-1），可實現穩定工作。
