無人機如何飛得更遠？續航時間能有多長？答案就在電池的能量密度里。清華大學深圳國際研究生院副教授周光敏團隊打破傳統模式，借助量子化學和機器學習，像搭積木一樣設計功能分子，重塑復雜硫轉化路徑，極大提升鋰硫電池的能量密度，有望顯著延長無人機續航時間，為低空經濟的發展注入強勁動力。相關成果近日在線發表于《自然》雜志。

　　據了解，常規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勢，成為無人機長續航與低空經濟發展的重點方向。周光敏團隊提出硫電化學“預分子介體”全新概念，建立“量子化學+機器學習”驅動的智能分子骨架編程方案，通過量子化學計算和機器學習篩選，像搭積木一樣設計功能分子，重塑復雜硫轉化路徑，從而極大提升鋰硫電池的能量密度。實驗數據顯示，這種新型分子設計方式，可以顯著加速硫轉化反應動力學。這意味著，該電池能夠儲存更多的電能。

　　周光敏介紹，這一成果有望顯著提升無人機單次續航時間與里程，適用于航拍、物流、電力巡檢等場景。未來，團隊計劃將該分子設計策略拓展到液流電池、鋰金屬電池、電池回收等領域。