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中科院大连化物所团队成功研发新型核壳结构氢负离子电解质,并构建首例氢负离子原型电池,点亮LED灯证明其供电可行性,为储能技术开辟新路径。

  近日,中国科学院大连化学物理研究所团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质,并成功构建了首例氢负离子原型电池,这一重要成果于北京时间9月17日在国际学术期刊《自然》发表,标志着我国在氢负离子电池领域取得了重大突破。

  氢是未来清洁能源体系的重要组成部分,通常以氢正离子(质子)、氢负离子和氢原子三种形式存在。其中,氢负离子电子密度最高、易极化、反应性最强,是一种独特且具有巨大潜力的能量载体,其研发不仅具有重要的科学意义,更有着广阔的应用前景,尤其在储能技术方面。

  2018年,中国科学院大连化物所研究团队启动氢负离子传导研究,并于2023年提出了“晶格畸变抑制电子电导”策略,成功研制出室温超快氢负离子导体。在此基础上,团队创新性地以氢化钡(BaH2)薄层包覆三氢化铈(CeH3),研制出新型核壳结构复合氢化物材料。该材料在室温下即可展现快速的氢负离子传导特性,兼具优异的热稳定性与电化学稳定性,为氢负离子电池的商业化应用奠定了坚实基础。

  基于上述新型氢负离子电解质材料,团队利用经典的储氢材料氢化钠(NaAlH4)作正极,贫氢的二氢化铈(CeH2)作负极,成功组装出首例氢负离子原型电池。通过搭建叠层电池,团队将电压提升到1.9伏,并成功点亮了LED灯,这一实践证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性,标志着氢负离子电池从“理论模型”成功迈向了“实验室原型”,未来氢负离子电池或成储能新星。

(文章来源:央视新闻)