全新储能技术路径 中国团队成功研发首例氢负离子原型电池

氢被认为是未来清洁能源体系的重要组成部分，其中，氢负离子电池作为一个重要研究方向，长期以来备受关注。

17日夜间来自中国科学院大连化学物理研究所(大连化物所)的消息说，该所科研团队历时7年研究攻关，最新成功研发出代表全新储能技术路径、首例氢负离子原型电池，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。

这项新能源领域的突破性成果，由大连化物所陈萍研究员、曹湖军研究员和张炜进副研究员团队研发完成，他们在氢负离子导体开发及其应用方面取得重要进展基础上，开发出新型核壳结构氢负离子电解质，并成功构建首例氢负离子原型电池。北京时间17日夜间，相关成果论文在国际知名学术期刊《自然》发表。

科研团队介绍说，氢通常以氢正离子(质子)、氢负离子和氢原子三种形式参与反应，其中，氢负离子是一种独特且具有巨大潜力的能量载体。

不过，由于缺乏能同时满足高离子电导率、低电子电导率、优良热稳定性和电化学稳定性，以及与电极材料良好兼容性的电解质材料，氢负离子电池此前一直处于原理概念阶段。

2018年，大连化物所团队启动氢负离子传导研究，2023年研制出室温超快氢负离子导体。以此为基础，本项研究形成一种新型核壳结构复合氢化物，该新型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。

基于新型氢负离子电解质材料，科研团队成功研发组装氢负离子原型电池。实验数据显示，该电池正极首次放电容量高达984毫安时/克，且经过20次充放电循环后，仍能保持402毫安时/克的容量。

随后，科研团队进一步证明氢负离子电池为电子设备供电的可行性，标志着中国团队实现了氢负离子电池从“原理概念”到“实验验证”的跨越发展。

科研团队透露，未来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，为中国绿色能源发展提供科技支撑。