清华大学研发出全新锂硫电池 能量密度直接翻倍

5月7日消息，清华大学深圳国际研究生院团队，在锂硫电池领域取得重大突破，相关成果发表在国际期刊《自然》上。

现在的锂离子电池能量密度大多不到300Wh/kg，基本快到极限，很难再大幅提升，无人机、飞行器这类设备很受续航限制。

锂硫电池理论能量密度高、材料便宜，一直被看作下一代电池的方向，但之前总被中间产物乱跑、反应慢等问题困扰，性能上不去。

这次清华团队用了新办法，像搭积木一样设计分子，从196种组合里筛出一种特殊分子，加到电池里能现场激活，帮硫的转化反应走更顺的路径，相当于给电池反应修了一条高速路。

改造后的锂硫电池，电荷转移阻抗直接降75%，1C快充能稳定循环800圈，容量保持率超八成。在严苛测试条件下，做出的软包电池能量密度达到549Wh/kg，差不多是现在普通锂电池的两倍。

这对无人机、电动垂直起降飞行器等低空装备特别有用，同样重量电池能存更多电，续航和载重能力都会明显变强。以后航拍、物流配送、长距离巡检等场景，续航焦虑会小很多。

团队说，这套分子设计思路还能用在其他电池体系和回收材料上，接下来会继续推进，让技术更快走向实用化。

硫电化学预分子介体的智能分子骨架编程助力高比能锂硫电池发展概念图