北京
本報(bào)訊（記者 焦以璇）無(wú)人機(jī)如何飛得更遠(yuǎn)？續(xù)航時(shí)間能有多長(zhǎng)？答案就在電池的能量密度里。清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院副教授周光敏團(tuán)隊(duì)打破傳統(tǒng)模式，借助量子化學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)，像搭積木一樣設(shè)計(jì)功能分子，重塑復(fù)雜硫轉(zhuǎn)化路徑，極大提升鋰硫電池的能量密度，有望顯著延長(zhǎng)無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間，為低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于《自然》雜志。
據(jù)了解，常規(guī)鋰離子電池能量密度已逼近上限，鋰硫電池因理論能量密度優(yōu)勢(shì)，成為無(wú)人機(jī)長(zhǎng)續(xù)航與低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)方向。周光敏團(tuán)隊(duì)提出硫電化學(xué)“預(yù)分子介體”全新概念，建立“量子化學(xué)+機(jī)器學(xué)習(xí)”驅(qū)動(dòng)的智能分子骨架編程方案，通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)篩選，像搭積木一樣設(shè)計(jì)功能分子，重塑復(fù)雜硫轉(zhuǎn)化路徑，從而極大提升鋰硫電池的能量密度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種新型分子設(shè)計(jì)方式，可以顯著加速硫轉(zhuǎn)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。這意味著，該電池能夠儲(chǔ)存更多的電能。
周光敏介紹，這一成果有望顯著提升無(wú)人機(jī)單次續(xù)航時(shí)間與里程，適用于航拍、物流、電力巡檢等場(chǎng)景。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將該分子設(shè)計(jì)策略拓展到液流電池、鋰金屬電池、電池回收等領(lǐng)域。
《中國(guó)教育報(bào)》2026年05月08日 第01版
作者：記者 焦以璇
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