IT之家 1 月 8 日消息，上海交通大学变革性分子前沿科学中心孙浩副教授团队于今日在《自然》（Nature）在线发表题为"High-voltage anode-free sodium-sulfur batteries"的研究论文。 这项研究将传统碱金属-硫电池体系的 S 0 /S 2− 低价态反应路径变革为 S 0 /S 4+ 的高价态反应路径，在 国际上 首创高电压、无负极的钠硫电池新体系 ，有效突破了放电电压和安全性方面的限制，为发展新一代大规模储能技术提供了全新路径。 室温钠硫电池具有高元素丰度和低成本优势， 是大规模储能技术的重要候选路线 。然而基于单质硫到硫化钠的低价态反应路径（S 0 /S 2− ）使电池的放电电压普遍低于 1.6 V，远低于传统锂 / 钠离子电池。同时，该低价态反应导致负极需要过量使用化学性质活泼的金属钠，为电池制备及运行带来严重安全隐患。 针对上述挑战，孙浩团队提出基于高价态硫反应路径（S 0 /S 4+ ）的高电压、无负极的钠硫电池体系（图 1）。基于 S/SCl 4 的高价态可逆反应（理论容量为 3350 mAh/g）， 使该电池放电电压大幅提升至 3.6 V，并能充电时在负极原位生成钠金属，从而在电池制备过程中不使用钠金属 ，显著提升了电池安全性和成本效益。 ▲ 基于高价态硫氧化还原反应的高电压、无负极钠硫电池 该工作实现了钠硫电池反应从"低价态还原"到"高价态氧化"的路线创新，推动了电池结构从"过量钠金属"向"无负极结构"的重要跨越。不仅突破了长期制约碱金属-硫电池体系发展关键性能局限，更为构建低成本、可持续、高性能的新型储能体系提供了理论依据与技术支撑， 有望在大规模储能、低空经济、人工智能、国防军事等重大需求领域发挥关键作用 。 上海交通大学变革性分子前沿科学中心 孙浩副教授 和复旦大学 彭慧胜院士 为论文共同通讯作者。变革性分子前沿科学中心 博士生耿世涛 和 袁斌 （已毕业）为论文共同第一作者。 IT之家附论文链接： https://www.nature.com/articles/s41586-025-09867-2