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科研重磅!中国科学家突破氢负离子电池技术

2025-09-18 09:10:46 来源：央视新闻客户端
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简介：9月17日，中国科学院大连化学物理研究所在国际顶级期刊《自然》(Nature)发表一项突破性成果——他们成功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!这一进展标志着氢能储能技术迈入全新阶段。
9月17日，中国科学院大连化学物理研究所在国际顶级期刊《自然》(Nature)发表一项突破性成果——他们成功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!这一进展标志着氢能储能技术迈入全新阶段。

△氢负离子原型电池

氢能以多种形式存在，包括氢正离子(H⁺，质子)、氢原子(H)，以及这次的主角——氢负离子(H⁻)。相比其他形态，氢负离子电子密度最高、易极化、反应活性极强，是极具潜力的能量载体，但此前可控应用极具挑战。

2018年，该团队开始攻坚氢负离子传导难题。2023年，他们提出“晶格畸变抑制电子电导”策略，成功研发出室温下超快传输的氢负离子导体!

在此基础上，他们进一步创新设计——用氢化钡(BaH₂)包裹三氢化铈(CeH₃)，形成“核壳”结构复合氢化物。这种材料不仅能在室温下高效传导氢负离子，还具备超强的热稳定性和电化学稳定性，堪称“完美电解质”!
研究团队以储氢材料氢化铝钠(NaAlH₄)为正极，贫氢二氢化铈(CeH₂)为负极，首次组装出氢负离子原型电池。通过叠层设计，电池电压提升至1.9伏，并成功点亮LED灯!这证明氢负离子电池已从理论跨越到现实应用。

△氢负离子原型电池示意图

未来应用前景广阔

作为一种全新的储能技术，氢负离子电池有望在以下领域大展拳脚：

. 大规模储能(如风能、太阳能间歇性供电问题)

. 移动电源(更高效的便携式能源)

. 特种电源(航天、军工等特殊场景)

. 储氢技术(氢能产业链关键一环)

一句话总结：中国科学家成功驯服“暴躁”氢负离子，开创全新电池技术，未来能源格局或因此改变!
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氢负离子电池 氢负离子原型电池
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