研究背景与意义 - 氢负离子（H⁻）具有质量轻和氧化还原电位高等特性 可应用于可充电电池、燃料电池、电解池和气体分离膜等电化学装置 [2] - 此前氢负离子二次电池技术因缺乏高离子电导率、低电子电导率、优良热稳定性和电化学稳定性的电解质材料而未能突破 [2] 技术突破与核心发现 - 研究团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质材料3CeH₃@BaH₂ 在室温下展现快速氢负离子传导特性 60°C以上成为超离子导体 [7] - 利用该电解质构建了全球首个全固态可充电氢负离子原型电池CeH₂|3CeH₃@BaH₂|NaAlH₄ [7] - 该电池正极室温首次放电容量达984 mAh/g 20次充放电循环后仍保持402 mAh/g可逆容量 [7] - 叠层电池工作电压提升至1.9V 成功点亮黄色LED灯 证实其供电可行性 [7] 技术发展历程 - 2023年4月团队已在Nature发表论文 提出晶格畸变抑制电子电导策略 研制出稀土氢化物基低温超快氢负离子导体 [6] 行业应用前景 - 该技术以氢元素作为载流子 可有效规避金属枝晶形成导致的短路问题 [10] - 为清洁能源存储和转换开辟了新的研究途径 [10]