近日，中国科学院大连化学物理研究所团队开发出一种新型核壳结构氢负离子电解质，并成功构建了首例氢负离子原型电池。这一研究成果于北京时间9月17日在国际学术期刊《自然》上发表。
氢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，其研发具有重要的科学意义和应用前景。
2018年，该研究团队启动了氢负离子传导研究，并在2023年提出了“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。基于此，团队进一步以氢化钡薄层包覆三氢化铈，制备了一种新型核壳结构复合氢化物材料。这种材料在室温下即可展现快速的氢负离子传导特性，并具备优异的热稳定性和电化学稳定性，适合作为理想的电解质材料。
利用上述新型氢负离子电解质材料，研究团队将经典的储氢材料氢化铝钠作为正极，贫氢的二氢化铈作为负极，组装出了首例氢负离子原型电池。通过搭建叠层电池，团队将电压提升至1.9伏，并成功点亮了LED灯，证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性。这标志着氢负离子电池从理论模型迈向了实验室原型。作为一种全新的储能技术路径，氢负离子电池未来有望在大规模储能、储氢、移动电源和特种电源等领域发挥重要作用。
