天然黏土矿物储量丰富、环境友好、价格低廉，同时具有丰富的活性位点、形貌多样、易化学修饰等优点，但是目前黏土矿物存在粗放式、低端利用的问题，高值化利用的基础及应用研究亟待加强。锂硫电池（Li-S）由于高的理论比容（1675 mA h g⁻¹）和理论比能量（≈2600 W h kg⁻¹）被视为最有前景的下一代二次电池体系。如能将低成本的矿物材料应用于制造二次电池关键部件，将有望显著降低电池的成本，同时实现矿物资源的高值化利用。

近日，南方科技大学李一举教授和东华大学高婷婷教授详细回顾并总结了黏土矿物在Li-S电池中的最新研究进展和挑战，对不同类型黏土矿物的形貌和晶体结构进行综述，总结并概括了黏土矿物在Li-S电池各个关键部件中的作用机理和最新研究成果。同时针对黏土矿物在Li-S电池正极、隔膜、电解质、锂负极等方面的开发与利用前景进行探讨与展望。

可充电锂硫电池在实际应用中仍面临一些挑战，比如硫正极的体积变化和低硫负载量、严重的多硫化物穿梭及转化动力学缓慢，高反应性的锂金属负极会加速循环过程中电解质的消耗，导致电池性能衰减和严重的安全问题。天然黏土矿物具有丰富的元素组成、多样的形态(纳米棒、纳米管、纳米片等)和晶体结构，赋予了其独特的理化性质，如:特殊的表面电荷、高机械性能，强阳离子交换能力、大比表面积、优异的化学稳定性和热稳定性等，使其在解决Li-S电池的关键科学问题上发挥着重要的作用。但天然黏土矿物微观结构复杂和矿源种类繁多，未来的黏土基能源材料的研究工作应该更加注重黏土矿物的本征性质，深入解析其有效成分和功能性结构，实现黏土矿物在能源领域的高值化利用，有效提升电池性能，以期实现工业化生产。