据悉,中国科学院大连化学物理研究所的研究人员利用机 化学方法,成功研制出一种能够在室温下实现超快传输的氢负离子导体。未来,这种导体可应用于研发不同于锂离子电池的新一代电池,有望引领能源储存与转化等领域的技术变革。相关研究成果已发表于国际学术期刊《自然》杂志上。
氢离子带负电荷,具有强烈的还原性和高电压特性。氢离子导电材料的应用前景十分广发,尤其是在充电电池、燃料电池等领域。中国科学院大连化学物理研究所的陈萍和曹湖军,提出了一种全新的材料设计研发策略。即利用机械球磨法对稀土氢化物——氢化镧晶体进行处理,可以产生大量纳米微晶和晶格缺陷 ,从而导致氢化镧晶格的畸变 。这种畸变有效抑制了电子的传导,从而实现了纯氢离子的快速传导。这一策略在氢离子导体材料的研发中具有重要意义。
此前,氢离子导体只能在大约300摄氏度下实现超快传导。但这项研究实现了在负40摄氏度到80摄氏度范围内的超快传导,为氢离子导体的研发开辟了一条新的道路。
陈萍研究员介绍说,目前,科研团队已经成功组装了氢负离子电池,并正在进一步研究下一代更优异的材料,以提高其实用性。