氢负离子原型电池。（受访单位供图）

氢负离子原型电池示意图。（受访单位供图）

中国科学院大连化学物理研究所陈萍研究员、曹湖军研究员、张炜进副研究员团队近日在氢负离子导体开发及应用方面取得重要进展，成功研发出新型氢负离子原型电池。相关成果17日发表在权威学术期刊《自然》上。

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。

与目前广泛使用的锂离子电池类似，氢负离子电池利用氢负离子的移动来存储和释放能量。然而，由于缺乏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，此前氢负离子电池尚处于原理概念阶段。

 2018年，科研团队启动氢负离子传导研究，并于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。在此基础上，研究团队以低电子传导且高稳定性的氢化钡薄层包覆稳定性较差的三氢化铈，形成了一种新型核壳结构复合氢化物，该材料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。

基于上述新型氢负离子电解质材料，团队利用经典的储氢材料氢化铝钠作正极，贫氢的二氢化铈作负极，组装出新型氢负离子原型电池，标志着我国科研人员实现了氢负离子电池从原理概念到实验验证的跨越。