首例氢负离子原型电池诞生，能点亮小灯泡

一枚小灯泡，被首个氢负离子原型电池点亮。中国科学院大连化学物理研究所科研团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质，并成功构建了氢负离子原型电池。9月17日，相关研究成果在《自然》杂志发表。

氢被认为是未来清洁能源体系的重要组成部分，通常以氢正离子（质子）、氢负离子和氢原子三种形式存在。其中，氢负离子电子密度最高，易极化、反应性最强，是一种独特且具有巨大潜力的能量载体。与目前广泛使用的锂离子电池类似，氢负离子电池利用离子的移动来存储和释放能量。不同的是，这类电池内部的“搬运工”不再是锂离子，而是氢负离子。

不过，要将这一原理变为现实并不容易，需要找到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。中国科学院大连化物所研究员陈萍、研究员曹湖军、副研究员张炜进团队提出了“晶格畸变抑制电子电导”策略，研制出室温超快氢负离子导体。在此基础上，团队研制了一种新型核壳结构复合氢化物，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。

在此基础上，团队设计并组装了以氢化铝钠为正极、二氢化铈为负极的氢负离子原型电池。实验数据显示，该电池正极首次放电容量高达984毫安时每克，经过20次充放电循环后，它仍能保持402毫安时每克的容量。团队还进一步搭建了叠层电池，把电压提升到1.9伏，并成功点亮了LED灯，实现了氢负离子电池从原理概念到实验验证的跨越。

科研团队表示，氢负离子电池代表了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、特种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。

来源：北京日报客户端

记者：刘苏雅