近来,我国科学院大连化学物理研讨所陈萍研讨员、曹湖军研讨员、张炜进副研讨员团队,成功构建了首例氢负离子原型
氢被认为是未来清洁动力系统的重要组成部分,通常以氢正离子、氢负离子和氢原子三种方式存在。其间,氢负离子电子密度最高,是一种共同且具有巨大潜力的能量载体。
与现在遍及的运用的锂离子相似,氢负离子电池使用离子的移动来存储和开释能量。不同的是,这类电池里边的“搬运工”不再是锂离子,而是氢负离子。但是,因为缺少能一起满意高离子电导率、低电子电导率、优秀耐热性和电化学稳定性,以及与电极资料杰出兼容性的电解质资料,迄今为止,氢负离子电池尚处于原理概念阶段。
2018年该团队发动氢负离子传导研讨,并于2023年研发出室温超快氢负离子导体。在此基础上,研讨团队以低电子传导且高稳定性的氢化钡薄层包覆稳定性较差的三氢化铈,形成了一种新式核壳结构复合氢化物。该资料在室温下即可展示快速的氢负离子传导特性,一起兼具优异的热稳定性与电化学稳定性,是一种抱负的电解质资料。
根据上述新式氢负离子电解质资料,团队拼装出了氢负离子原型电池。试验多个方面数据显现,该电池正极初次放电容量高达984毫安时/克,且通过20次充放电循环后,仍能坚持402毫安时/克的容量。团队进一步搭建了叠层电池,把电压提升到1.9伏,成功点亮了黄色LED灯,证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性。这标志着我国科研人员完成了氢负离子电池从“原理概念”到“试验验证”的跨过。
未来,团队将聚集氢负离子电池中心资料的研发和功能的优化,拓宽使用场景,为我国绿色动力开展供给有力技能支撑。
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