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△氢负离子原型电池△氢负离子原型电池

  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)、电池JN江南官方体育app氢负离子和氢原子三种形式存在。国科其中,成功出首氢负离子电子密度最高、例氢易极化、负离反应性最强,原型是电池一种独特且具有巨大潜力的能量载体,其研发具有重要的国科科学意义和应用前景。

  2018年,成功出首中国科学院大连化物所研究团队启动氢负离子传导研究,例氢并于2023年提出了“晶格畸变抑制电子电导”策略,研制出室温超快氢负离子导体。在此基础上,团队又以氢化钡(BaH2)薄层包覆三氢化铈(CeH3),研制出了一种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,并同时兼具优异的热稳定性与电化学稳定性,是一种理想的电解质材料。

△氢负离子原型电池示意图△氢负离子原型电池示意图

  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铝钠(NaAlH4)作正极,贫氢的二氢化铈(CeH2)作负极,组装出首例氢负离子原型电池。团队通过搭建叠层电池,把电压提升到1.9伏,并成功点亮了LED灯,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成功从“理论模型”迈向了“实验室原型”。作为一种全新的储能技术路径,氢负离子电池未来有望在大规模储能、储氢、移动电源、特种电源等领域发挥重要作用。

  (总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)

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