近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)陈萍研究员团队在新型氢负离子电池的研发和功能开拓上取得重要进展。团队构建了全球首例以氢气和金属为电极的气-固氢负离子原型电池。该电池充氢放电、充电放氢,以“氢电共储”的方式,为常温、常压、高效储氢提供了原型验证,为破解横亘氢能利用中半个多世纪的核心技术难题提供了全新技术路线,相关成果于北京时间5月13日发表在《焦耳》上。
氢负离子是氢的“富电子”态。以氢负离子作为载流子,能够兼具高反应性和高能量等特征,是发展下一代全固态电池的关键路径之一。然而,氢负离子在自然条件下极不稳定,科学家很难利用它直接参与电化学储能。陈萍团队自2018年起开展氢负离子传导研究,于2023年构建出新型氢负离子电解质材料,使氢负离子得以在低温条件下稳定传导,随后于2025年开发出首例全固态氢负离子原型电池。团队基于氢负离子取得的系列成果,进一步提出了“气-固氢负离子电池”的构想。
团队利用金属镁和氢气分别作为负极和正极活性物质,组装出首例可在宽温域工作的气-固氢负离子电池。这种电池让氢负离子在为电池提供高能量的同时,巧妙地与电化学储氢衔接,电池在放电时,氢气在正极被还原为氢负离子,金属在负极被氧化为阳离子形成金属氢化物;充电时,两极分别释放氢气分子和再生金属,实现了边充放电、边储放氢。
团队将10个单电池堆叠成串联电池组,输出电压超过2.4伏,成功点亮了LED灯泡,标志着气-固氢负离子原型电池的问世。能效分析结果进一步表明,该“氢电共储”体系的能量利用效率可达93.9%,比传统热储氢提升了三分之一。
这一原创性成果为破解储氢这一横亘氢能利用中半个多世纪的核心技术难题,提供了全新的技术路线,摆脱了传统储氢所需的高压等极端条件,有望催生新型储氢技术。未来,团队将聚力发展更高性能氢负离子导体和电极材料,提升电池性能,形成专有技术,加快氢负离子电池向实用化迈进,推动氢能产业的发展。
科技日报北京12月18日电 (记者刘霞)据美国趣味科学网站17日报道,美国科学家近日利用水下扬声器与一头名叫吐温的座头鲸 12月16~17日,“第一届集成芯片和芯粒大会”在上海举行。 在会上,国家自然科学基金委领导介绍了“集成芯片前沿技术 2023年12月11日,自然科学基金委信息科学部在北京召开“海洋移动信息网络理论与关键技术”专项项目评审会。自然科学基金 12月16日,2023第二届可持续能源发展国际会议在北京开幕。此次会议以“零碳科技、创新未来”为主题,汇聚了来自全球多 12月17日,记者从北京协和医院获悉,由该院儿科主编的《儿童风湿免疫病标准数据集》(以下简称数据集)正式发布。专家表示,作为 12月17日,上海交通大学中银科技金融学院第一届科技成果转化大赛进行决赛。 中国银行上海市分行行长、党委书记张守川,上海 。本文链接:全球首例气-固氢负离子电池问世http://www.sushuapos.com/show-11-34381-0.html
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