Penyelidik dari Tsinghua Shenzhen International Graduate School (Tsinghua SIGS) telah mencipta bateri litium-sulfur baharu dengan ketumpatan tenaga sehingga 549 watt-jam per kilogram (Wh/kg), hampir dua kali ganda kapasiti bateri litium-ion biasa yang digunakan dalam kenderaan udara tanpa pemandu (UAV). Kejayaan ini diterbitkan dalam jurnal Nature dan menandakan kemajuan besar dalam teknologi bateri untuk aplikasi penerbangan dan peranti mudah alih.

Bateri litium-ion konvensional, yang digunakan secara meluas dalam UAV, kini hampir mencapai had teori ketumpatan tenaganya — biasanya di bawah 300 Wh/kg. Ini menyebabkan 'kebimbangan jarak' yang menghadkan masa penerbangan. Bateri litium-sulfur menjanjikan penyelesaian kerana ketumpatan tenaganya yang tinggi secara teori dan kos sulfur yang rendah. Namun, penggunaannya terhadu oleh kebocoran bahan perantara terlarut semasa kitaran cas, yang mengurangkan kecekapan dan jangka hayat bateri.

Pasukan penyelidik mengatasi isu ini dengan memperkenalkan 'prekursor perantaraan' ke dalam proses sulfurisasi elektrokimia. Molekul ini diaktifkan secara tempatan semasa tindak balas bermula, mengikat bahan perantara dan mencegah kebocoran, sambil membentuk 'lorong pantas' untuk tindak balas elektrik. Reka bentuk baharu ini mengurangkan rintangan dalaman bateri sebanyak 75% berbanding reka bentuk konvensional.

Dalam ujian makmal, bateri baharu mengekalkan 82% daripada kapasitinya selepas 800 kitaran cas-nyahcas. Prototaip bersaiz poket mencapai ketumpatan tenaga 549 Wh/kg, menunjukkan potensi besar untuk UAV beroperasi lebih lama dan membawa muatan lebih berat. Penyelidik juga percaya strategi ini boleh diterokai dalam bateri aliran, litium-logam, dan kitar semula bateri secara langsung.