特大喜讯!!!当地时间9月18日,我们国家科学院大连化学物理研究所宣布,成功研制

谦语话书风 2025-09-23 15:26:34

特大喜讯!!!当地时间9月18日,我们国家科学院大连化学物理研究所宣布,成功研制出全球首例以氢负离子为基础的原型电池,能量密度极高、安全性极强,并且在国际顶尖期刊《自然》上发表了相关研究成果。   说到这氢负离子电池啊,其实它跟我们日常用的锂离子电池没啥大差别,核心都是靠离子在里面挪来挪去,把能量存起来再释放出去。   只不过两者的“搬运工”不一样——锂离子电池里干活的是锂离子,而氢负离子电池里换成了氢负离子。别小瞧这氢负离子,它身上带着的电子特别多,还容易跟着外界条件改变形态,反应起来也特别活跃,天生就是个能装不少能量的“好料子”。   说起来,氢负离子电池这方向早就有人盯着研究了,可这么多年一直没搞出啥大动静。问题出在哪儿呢?关键就是没找到一款合适的电解质材料,这东西要是跟不上,整个电池研发就卡壳了。   要知道这电解质材料可不是随便找个就行,得同时满足好几项“硬指标”:   既要能让离子顺畅跑起来(高离子电导率),又得尽量不让电子乱串(低电子电导率),还得扛得住高温、经得住充放电折腾(优良的热稳定性和电化学稳定性),更重要的是,得跟电池里的电极材料“处得来”,兼容性必须好。   之前就是因为找不到能同时达标的材料,氢负离子电池才一直停在纸面上的原理概念阶段,没法往前推进。   但大连化学物理研究所的团队可不是吃素的,早在2018年就一头扎进氢负离子传导的研究里了。整整折腾了好几年,到2023年终于琢磨出了“晶格畸变抑制电子电导”的新招,还真就做出了能在室温下让氢负离子飞快传导的导体。   这还不算完,他们又接着想办法优化——用那种电子传导慢、稳定性又强的氢化钡做了层薄壳,把稳定性差一些的三氢化铈给包在里面,弄出了一种新的核壳结构复合氢化物。   这新材料厉害就厉害在,在室温下就能让氢负离子跑得飞快,热稳定性和电化学稳定性也都顶呱呱,简直就是为氢负离子电池量身定做的理想电解质材料。   有了这好材料,接下来就好办了。研究团队用经典的储氢材料氢化铝钠作正极,贫氢的二氢化铈作负极,组装出了氢负离子原型电池。经过测试,这电池正极首次放电容量高达984毫安时/克,就算经过20次充放电循环后,还能保持402毫安时/克的容量呢。   不仅如此,研究团队还搭建了叠层电池,把电压提升到了1.9伏,还成功点亮了LED灯。这可就厉害了,这证明了氢负离子电池是可以为电子设备供电的,也就是说,它从一个概念变成了实实在在能用的东西。   你想想啊,这氢负离子电池要是以后大规模应用了,那可太有用了。它有望在大规模储能、储氢、移动电源、特种电源等领域发挥重要作用。   比如说,以后我们的手机、电脑电池可能就换成氢负离子电池了,续航能力说不定能大大提高呢。还有啊,在一些需要大量储能的地方,比如风电场、太阳能电站,用氢负离子电池来储存多余的电能,那也很不错啊。   这次大连化学物理研究所成功研制出氢负离子原型电池,可是我们国家在电池领域的一个重大突破,也让我们在全球清洁能源研究方面走到了前列。我们就等着看这氢负离子电池未来还能给我们带来哪些惊喜吧。

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