近日，清华年夜学深圳国际研究生院副传授周光敏团队取患上要害冲破，采用“份子积木”设计思绪，借助量子化学与呆板进修技能，研发出高比能锂硫电池，相干结果于线发表在《天然》。

据相识，通例锂离子电池能量密度已经迫近上限，锂硫电池因理论能量密度上风，成为无人机长续航与低空经济成长的焦点候选系统。当前，锂硫电池财产化受硫转化路径繁杂、反映动力学迟缓等难题制约。传统份子设计依靠经验试错，效率低下且难以总结纪律。周光敏团队打破传统模式，提出硫电化学“预份子介体”全新观点，成立“量子化学+呆板进修”驱动的智能份子骨架编程方案。

于研究中，科研团队像搭积木同样定向设计功效份子，先经由过程量子化学计较明确份子“积木”的理化特征，再使用呆板进修从196种份子组合中筛选最优方案，终极锁定4-三氟甲基-2-氯嘧啶作为高机能预份子介体。该质料为“待激活”份子前体，可于电池反映现场被多硫化物原位叫醒，转化为活性份子，重塑硫转化路径，年夜幅加快反映动力学。

试验数据显示，该预份子介体可以使电池电荷转移阻抗降落75%，基在此的锂硫电池能量密度显著晋升，能有用延伸无人机续航时间。此项立异不仅霸占锂硫电池焦点技能瓶颈，更为低空经济、新能源储能等范畴成长注入新动力，为下一代高比能电池的设计开发提供了全新思绪与技能路径。

（清华年夜学供图）