“电池家族”喜添新丁。《自然》杂志17日在线发表中国科学家的最新研究成果，来自中国科学院大连化学物理研究所的研究团队 ，开发了一种新型氢负离子电解质 ，并在此基础上成功研制出全球首块氢负离子原型电池 。这标志着氢负离子电池实现从原理概念到实验验证的跨越 。
氢是未来清洁能源体系的重要组成部分，通常以三种形态存在：氢正离子、氢原子和氢负离子。其中 ，氢负离子反应活性强 、电子密度高 ，是一种潜力巨大的能量载体 。与目前广泛使用的锂离子电池类似，氢负离子电池也通过离子在正负极之间的移动实现充放电，只不过“搬运工 ”从锂离子变成了氢负离子 。
“然而 ，由于一直找不到一种能够兼顾高离子传导性 、高热和电化学稳定性 ，并且与电极匹配度高的电解质材料，氢负离子电池长期以来都停留在概念阶段。 ”论文通讯作者、中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍告诉记者。
在这项研究中 ，研究团队通过创新设计 ，采用“核壳结构”策略，用氢化钡包裹三氢化铈 ，研制出兼具高氢负离子电导率 、低电子电导率 、高稳定性的氢负离子电解质 。基于该材料 ，团队成功组装出氢负离子原型电池 。
实验数据显示，该电池正极首次放电容量高达984毫安时/克 ，充放电循环20次后仍保持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，还成功点亮了LED灯 ，证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性 。
陈萍表示 ，氢负离子电池是一种全新的储能技术路径，有望在大规模储能、储氢、移动电源等领域发挥重要作用 。未来，团队将聚焦氢负离子电池核心材料的研制和性能的优化 ，积极拓展应用场景 ，为我国绿色能源发展提供有力技术支撑。
（文章来源：科技日报）
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