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我国科研团队研发出全球首例气‑固氢负离子原型电池,有望破解储氢核心技术难题


速读:据介绍,氢负离子是氢的“富电子”态。
2026年05月14日 08:14

IT之家 5 月 14 日消息,中国科学院大连化物所昨晚宣布,该所陈萍研究员团队在新型氢负离子电池的研发和功能开拓上取得重要进展。 团队构建了全球首例以氢气和金属为电极的气‑固氢负离子原型电池 。

该电池充氢放电、充电放氢,以“氢电共储”的方式,为常温、常压、高效的储氢提供了原型验证。相关成果于北京时间 5 月 13 日发表在《焦耳》(Joule)上。

IT之家注:氢(H)是结构最简单的原子,由一个质子和一个电子组成。氢原子额外获得一个电子,形成了带负电的离子(H⁻)。氢负离子活跃于高温化学反应、星际空间演化以及氢能源技术(如储氢、氢负离子电池)等领域。

据介绍,氢负离子是氢的“富电子”态。以氢负离子作为载流子,能够兼具高反应性和高能量等特征,是发展下一代全固态电池的关键路径之一。然而,氢负离子在自然条件下极不稳定,科学家很难利用它直接参与电化学储能。

陈萍团队自 2018 年起开展氢负离子传导研究,于 2023 年构建出新型氢负离子电解质材料,使氢负离子得以在低温条件下稳定传导,随后于 2025 年开发出首例全固态氢负离子原型电池。 团队基于氢负离子取得的系列成果,进一步提出了“气-固氢负离子电池”的构想 。

团队利用金属镁和氢气分别作为负极和正极活性物质,组装出首例可在宽温域工作的气-固氢负离子电池。这种电池让氢负离子在为电池提供高能量的同时,巧妙地与电化学储氢衔接:电池在放电时,氢气在正极被还原为氢负离子,金属在负极被氧化为阳离子形成金属氢化物;充电时,两极分别释放氢气分子和再生金属,实现了边充放电、边储放氢。

主题:氢负离子|储氢|金属|气-固氢负离子电池