使用硫单质作为储热介质是新兴的热储能研究方向，相比熔融盐等主流储热材料，硫拥有明显的成本优势（约为硝酸盐的1/5），并且具备熔点低和温度上限高的特点。在美留学期间，靳开元博士针对该方向做了诸多开创新的研究工作。其研究成果表明，硫在200-600℃的储热系统中具备良好的传热与材料兼容能力，优化后的系统性能与成本初步满足美国能源部2020年的SunShot目标，在未来的新能源电力系统中很有规模化应用的潜力。不过，液态硫的粘度较高，随温度变化而产生的粘度变化较为复杂。当前的硫热储能系统设计仍属于非直接（indirect）储热，尚无法实现基于强制对流的直接储热模式，储放热速率还有较大提升空间。靳开元副教授致力于发展基于低粘度硫的直接热储能技术，开发稳定降低硫工质粘度的新方法，研制直接储热系统中核心装备技术如换热器、高温泵等，并且解决硫直接储热系统与压缩空气储能，新型电力系统等的耦合与挑战。