记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所陈萍研究员团队近期在氢能存储与利用领域取得重大突破,成功研发了以氢气和金属为电极的气-固氢负离子原型电池(简称“气固电池”)。该电池创新性地采用“氢电共储”模式,在常温常压条件下实现了高效储氢,为困扰氢能行业半个多世纪的储氢难题提供了一条全新的技术路线。相关研究成果已于5月13日在国际知名学术期刊《焦耳》上发表,引发了国内外能源领域的广泛关注。
氢负离子因其潜在的优异离子导电性能,被视为下一代全
固态电池的关键载流子之一。然而,
在自然条件下,氢负离子极不稳定,难以实现高效传导与可控利用,成为制约相关技术发展的核心瓶颈。面对这一世界性难题,我国科研团队历经多年持续攻关,先后攻克了氢负离子稳定传导和全固态电池构建等多项关键技术难关,最终成功研发出这款具有完全自主知识产权的新型气固电池。
该电池的设计理念独树一帜:以氢气为正极活性物质、金属镁为负极活性物质,通过可逆的电化学反应,实现“充氢放电、充电放氢”,即在电池充电时释放氢气、放电时吸收氢气,同步完成电化学储能与氢气的储放过程。这种“氢电共储”的创新模式,从根本上打破了传统
储氢技术对高压(通常35-70兆帕)或深冷(零下253摄氏度)等极端条件的依赖,使得氢能在常温常压下的安全、高效存储成为可能。
实验数据显示,该气固电池的能量利用效率高达93.9%,相较于传统热储氢方式提升了约三分之一,展现出优异的能量转换性能。更为重要的是,科研团队还成功将多个电池单元堆叠组装成电池组,并成功点亮了LED灯泡,充分验证了该电池技术的实用性与可扩展性,为其从实验室走向产业化应用奠定了坚实基础。
这一研究成果的问世,不仅为
氢能产业提供了一种全新的储氢技术路径,有望推动新型储氢技术的快速落地与商业化推广,也将为我国乃至全球氢能产业的高质量发展注入强劲动力。未来,随着该技术的进一步优化与规模化应用,氢能在交通、电力、工业等领域的广泛应用将迎来更加广阔的前景。