特大喜讯!9月18日,中国科学院大连化学物理研究所宣布,全球首块氢负离子原型电池

掘密探索 2025-09-20 14:49:20

特大喜讯!9月18日,中国科学院大连化学物理研究所宣布,全球首块氢负离子原型电池成功问世!这项成果不仅登上了国际顶级期刊《自然》,更让全世界看到了中国在新能源领域的硬核实力。   氢,咱都知道,水里有,空气里也有,但氢负离子是啥?简单说,氢有三种“变身”:带正电的、不带电的,还有带负电的。   这“负号”可厉害,它让氢负离子成了能量界的“潜力股”,电子多、反应快,就像一块吸满电的“能量海绵”,能存又能放,效率还高。   但问题来了:想把氢负离子变成电池,得先找到一种“神奇材料”当电解质,就像锂离子电池需要能传导锂离子的材料一样,氢负离子电池也得有能快速传导氢负离子,还得稳定、安全、不漏电的“通道”。   过去几十年,全球科学家都在找这种材料,结果不是传导慢,就是不稳定,要么一用就坏,简直“鱼和熊掌不可兼得”。   大连化物所的陈萍团队,想了个绝招,“核壳结构”,他们把一种叫三氢化铈的材料当“内核”,这玩意儿传导氢负离子快,但太脆,一碰就碎。   然后用另一种叫氢化钡的材料,像糖衣一样裹在外面,这层“糖衣”薄但硬,能挡住高温和电击打,还能让氢负离子顺利通过,就像给易碎的糖豆穿了层防弹衣。   有了电解质后,团队觅得两位“搭档”:正极采用储氢材料氢化铝钠,负极选用贫氢的二氢化铈。凭借这些,他们成功组装出全球首块氢负离子原型电池。   实验数据一出来,直接惊掉下巴:正极第一次放电,容量高达984毫安时/克;充放电20次后,还能剩402毫安时/克!   团队精心叠加了层电池,将电压提升至1.9伏,竟直接点亮了LED灯。这一成果宛如为手机配备了“氢负离子充电宝”,手机续航能力或许会实现数倍增长,着实令人期待!   别以为这电池只是“实验室玩具”,它可能彻底改变我们的生活:   现在电动车大多用锂电池,但锂资源有限,还容易起火爆炸;氢燃料电池能量高,但得用高压罐存氢,安全性是个大问题。   氢负离子电池呢?既像氢燃料电池一样能量密度高,又像锂电池一样用固体电解质,安全又便宜,储氢成本还低,未来可能让电动车续航破千公里,还不用担心自燃。   风能、太阳能发的电,说没就没,氢负离子电池能像“巨型充电宝”一样,把这些电存起来,需要时再放出来,解决“靠天吃饭”的难题。   比如深海探测、极地科考,设备得在极端环境下工作,对电池的稳定性和能量密度要求极高,氢负离子电池耐高温、抗冲击,可能成为这些领域的“标配”。   说实话,看到这消息时,我第一反应是“中国科学家太牛了!”但仔细一想,这其实是“厚积薄发”的结果。   从2018年启动氢负离子传导研究,到2023年提出“晶格畸变抑制电子电导”的策略,再到2025年造出电池,团队用了7年时间死磕一个“冷门”领域,这种“坐得住冷板凳”的劲头,才是中国科技崛起的关键。   更让我兴奋的是,这电池可能让中国在新能源领域“弯道超车”,现在全球都在抢锂矿、争氢能,但氢负离子电池用的元素更常见,成本更低,资源更丰富。   如果未来能大规模生产,中国不仅能摆脱对进口锂的依赖,还能在新能源领域掌握更多话语权,就像当年高铁从“追赶”到“领跑”,新能源汽车从“政策扶持”到“市场主导”一样。   当然,从实验室到市场还有很长的路要走,比如提高电池寿命、降低成本、优化生产工艺,但有了这个“全球第一块”,中国已经抢占了先机。   就像网友说的:“科研人的浪漫,就是把‘不可能’变成‘可能’,”为中国科学家点赞,期待氢负离子电池早日走进我们的生活!

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