清华大学周光敏团队 Nature: 用“分子积木”搭出高比能锂硫电池

背景：锂硫电池因其高理论能量密度和硫的低成本，被认为是下一代高比能电池的有力候选，但长期面临多硫化物穿梭效应和反应动力学缓慢的难题。研究目的：清华大学周光敏团队提出硫电化学“预分子介体”概念，通过“量子化学+机器学习”驱动的智能分子骨架编程方案，从196种候选分子中筛选出4-三氟甲基-2-氯嘧啶作为高性能预分子介体，旨在从分子层面调控硫转化反应网络，抑制多硫化物扩散并加速电荷转移。结论：该策略使14.2 Ah级软包电池实现了549 Wh/kg的高能量密度，显著优于传统锂离子电池，有望大幅延长无人机等低空飞行器的续航时间，为低空经济发展提供关键技术支撑。