氫負離子，這一因電子密度極高而被視為極具潛力的能量載體，正隨著儲能技術的革新走進現實。近日，中國科學院大連化學物理研究所的研究團隊宣布，成功研制出全球首例氫負離子原型電池，相關成果已發表于國際頂級學術期刊《自然》，標志著我國在新型儲能領域實現關鍵突破。
傳統鋰離子電池通過鋰離子遷移實現能量存儲，而氫負離子電池則以氫負離子為“能量搬運工”。這一轉變看似簡單，實則面臨巨大挑戰：電解質材料需同時滿足高離子電導率、低電子電導率、優異熱穩定性及與電極材料的兼容性。此前，因缺乏理想電解質，氫負離子電池長期停留在理論階段。
研究團隊自2018年起聚焦氫負離子傳導機制，歷時五年攻克關鍵材料難題。2023年，團隊成功開發出室溫超快氫負離子導體，并進一步創新材料結構——以氫化鋇薄層包覆三氫化鈰，形成核殼結構復合氫化物。該材料在室溫下即可實現氫負離子快速傳導，同時保持出色的熱穩定性與電化學穩定性，成為理想的電解質選擇。
基于新型電解質，團隊構建的氫負離子原型電池展現出優異性能：正極首次放電容量達984毫安時/克，經20次充放電循環后仍保持402毫安時/克。更引人注目的是，通過疊層設計將電壓提升至1.9伏，成功點亮黃色LED燈，直接驗證了其為電子設備供電的可行性。
作為未來清潔能源體系的重要組成，氫負離子電池的突破不僅為大規模儲能、儲氫、移動電源等領域開辟新路徑，更因其獨特的能量傳遞方式，可能重塑特種電源的技術格局。目前，研究團隊正持續優化核心材料性能，探索更廣泛的應用場景，為綠色能源轉型提供技術儲備。
