大连化物所开发首例氢负离子原型电池 成功点亮LED灯

氢被认为是未来清洁能源体系的重要组成部分，通常以氢正离子（质子）、氢负离子和氢原子三种形式存在。

氢负离子原型电池示意图

其中，氢负离子电子密度最高、易极化、反应性最强，是一种独特且具有巨大潜力的能量载体，其研发具有重要的科学意义和应用前景。

2018年，中国科学院大连化物所研究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，团队又以氢化钡（BaH2）薄层包覆三氢化铈（CeH3），研制出了一种新型核壳结构复合氢化物材料。

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（NaAlH4）作正极，贫氢的二氢化铈（CeH2）作负极，组装出首例氢负离子原型电池。

氢负离子原型电池

团队通过搭建叠层电池，把电压提升到1.9伏，并成功点亮了LED灯，证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性，标志着氢负离子电池成功从“理论模型”迈向了“实验室原型”。

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。