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清"华团队新"突破!用“分子积木”构建高比能锂硫电池

2026-05-14 13:12:30 新浪新闻
近日,清华大学深圳国际研究生院副教授周光敏团队取得关键突破,运用“分子积木”设计思路,借助量该范围,这一研究相关成果,在线发表于《自然》。据了解,该行业能量密度已逼近上限,这一研究因理论能量密度优势,成为无人机长续航与低空经济发展的核心候选体系。在研究中,科研团队像搭积木一样定向设计功能分子,先经过量子化学计算明确分子“积木”的理化特性,再利用机器学习从196种分子组合中筛选最优方案,最终锁定4-三氟甲基-2-氯嘧啶作为高性能预分子介体。该材料为“待激活”分子前体,该行业反应现场被多硫化物原位唤醒,转化为活性分子,重塑硫转化路径,大幅度加速反应动力学。该行业说明,这一商讨电荷转移阻抗下降75%,基于此的锂硫电池能量密度显著提高,能有效延长无人机续航时间。当前,该范围产业化受硫转化路径复杂、反应动力学缓慢等难题制约。传统分子设计依赖经验试错,效率低下且难以总结规律。周光敏团队打破传统模式,提出硫电化学“预分子介体”全新概念,建立“量子化学+机器学习”驱动的智能分子骨架编程计划。此项该领域这一商讨瓶颈,更为低空经济、新能源储能等领域发展注入新动力,为下一代高比能电池的设计开发提供了全新思路与技术路径。
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