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中國科學家成功開發出首例氫負離子原型電池

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2025-09-18 15:03 | 稿件來源:香港中通社

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香港中通社9月18日電  中國科學院大連化學物理研究所9月17日晚透露,近日,該研究所團隊開發出新型核殼結構氫負離子電解質,並成功構建了首例氫負離子原型電池,這一成果北京時間9月17日在國際學術期刊《自然》發表。

氫負離子原型電池示意圖  圖源:中國科學院大連化學物理研究所

氫是未來清潔能源體系的重要組成部分,通常以氫正離子(質子)、氫負離子和氫原子三種形式存在。其中,氫負離子電子密度最高、易極化、反應性最強,是一種獨特且具有巨大潛力的能量載體,其研發具有重要的科學意義和應用前景。

2018年,中國科學院大連化物所研究團隊啟動氫負離子傳導研究,並於2023年提出了“晶格畸變抑制電子電導”策略,研製出室溫超快氫負離子導體。在此基礎上,團隊又以氫化鋇(BaH2)薄層包覆三氫化鈰(CeH3),研製出了一種新型核殼結構複合氫化物材料。該材料在室溫下即可展現快速的氫負離子傳導特性,並同時兼具優異的熱穩定性與電化學穩定性,是一種理想的電解質材料。

氫負離子原型電池  圖源:中國科學院大連化學物理研究所

基於上述新型氫負離子電解質材料,團隊利用經典的儲氫材料氫化鋁鈉(NaAlH4)作正極,貧氫的二氫化鈰(CeH2)作負極,組裝出首例氫負離子原型電池。團隊通過搭建叠層電池,把電壓提升到1.9伏,並成功點亮了LED燈,證明了氫負離子電池為電子設備供電的可行性,標誌著氫負離子電池成功從“理論模型”邁向了“實驗室原型”。

作為一種全新的儲能技術路徑,氫負離子電池未來有望在大規模儲能、儲氫、移動電源、特種電源等領域發揮重要作用。(完)

【編輯:彭玉婷】

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