中国科学家研发首例氢负离子电池 实现LED点灯技术突破

北京时间9月17日，《自然》期刊发表了中国科学院大连化学物理研究所团队的突破性成果：科学家们成功研发出新型核壳结构氢负离子电解质，并以此构建了全球首个氢负离子原型电池。

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作为未来清洁能源关键元素，氢主要以三种形态存在：质子（氢正离子）、氢原子和氢负离子。其中氢负离子因具有极高的电子密度、强极性和优异反应活性，被认为是极具开发潜力的新型能量载体。

研究工作始于2018年，大连化物所团队开创性地提出了"晶格畸变抑制电子电导"的创新理论。经过六年攻关，科研人员在2024年成功研制出室温下即具备超快传导性能的氢负离子导体。

研究团队进一步采用氢化钡薄膜包覆三氢化铈的独创设计，开发出兼具快速离子传导、高热稳定性和出色电化学稳定性的核壳结构复合电解质材料。

基于这一突破性成果，科学家选用氢化铝钠作为正极材料，贫氢二氢化铈作为负极，成功组装出全球首个氢负离子电池原型。测试数据显示，该电池首次放电容量高达984mAh/g，经多次循环后仍保持402mAh/g的稳定容量。

研究人员通过串联电池单元将输出电压提至1.9伏，实现了点亮LED发光二极管的验证实验。这一关键性实验证实了氢负离子电池的实际供电能力，标志着该技术从理论研究正式迈入工程验证阶段。

这项开创性研究不仅为氢能源利用开辟了新途径，更在大规模储能、特种电源等领域展现出广阔应用前景。相关学术论文已同步发表于《自然》期刊。