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中科院大连化物所研发成果室温可充电全固态氢化物离子电池 DOI :10.1038/s41586-025-09561-3 2025 年 9 月 17 日,一篇题为《A room temperature rechargeable all-solid-state hydride ion battery》的论文,在国际顶级期刊《Nature》上在线发表 。 这项研究由中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院大学材料科学与光电工程中心等单位的科学家共同完成,主要作者包括 Jirong Cui、Ren Zou(两人为共同第一作者)、Weijin Zhang、Hong Wen 等。 接下来,咱们重点说说这项研究的核心发现。首先是新型氢化物离子导体的开发 —— 研究团队制备出核壳结构氢化物 3CeH₃@BaH₂,这种材料在室温下就能实现快速的氢化物离子(H⁻)传导,当温度达到 60°C 以上时,还能成为超离子导体。 其次是全固态电池的成功构建 —— 团队设计出了全固态可充电氢化物离子电池,电池结构为 CeH₂|3CeH₃@BaH₂|NaAlH₄,其中以 NaAlH₄作为正极,CeH₂作为负极,并且这款电池能在室温下稳定工作。 再看看大家关心的性能指标:这款电池的初始比容量达到了 984 mAh/g,经过 20 次循环后,容量仍能保持在 402 mAh/g。更值得关注的是它的优势 —— 由于以氢为电荷载体,能有效避免金属枝晶的形成,大幅提升了电池的安全性。 要知道,咱们常见的锂电池,比容量大多在 100 到 200 mAh/g 之间,这款新电池的初始比容量,可是远超传统锂电池的水平。即便循环 20 次后,它的容量保持值,也比不少锂电池的初始比容量更高。 最后,咱们聊聊这项研究的意义。它为氢化物离子作为电荷载体的电化学器件,开辟了全新的发展方向,未来有望推动清洁能源存储与转换技术的进一步发展,为绿色能源领域带来新的突破。
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