氫負離子原型電池 內地科學家成功開發出首例

 【香港中通社九月十八日電】中國科學院大連化學物理研究所九月十七日晚透露,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,這一成果北京時間九月十七日在國際學術期刊《自然》發表。

 氫是未來清潔能源體系的重要組成部份,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。

 二0一八年,中國科學院大連化物所研究團隊啟動氫負離子傳導研究,並於二0二三年提出了「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。

 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。團隊通過搭建疊層電池,把電壓提升到一點九伏,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。◇