中國科學院大連化學物理研究所成功開發出首個氫負離子原型電池，為潔淨能源發展帶來全新可能。該研究團隊成功研製的電池擁有室溫超快離子傳導特性，初始容量高達 984 mAh/g，遠超過現有商用鋰離子電池 100 至 250 mAh/g 的表現。
突破性技術進展
中國科學院大連化學物理研究所的研究團隊自 2018 年起展開氫負離子傳導研究，並在 2023 年提出「晶格畸變抑制電子電導」策略，成功研製出室溫超快氫負離子導體。這次研究利用氫化鋇（BaH2）薄層包覆三氫化鈰（CeH3），製成新型核殼結構複合氫化物材料。此材料在室溫下已能展現快速的氫負離子傳導特性，同時擁有出色的熱穩定性與電化學穩定性。
氫負離子技術優勢
氫負離子作為氫存在的三種形式之一，其電子密度最高、容易極化且反應性最強，被視為極具潛力的能量載體。與傳統鋰離子電池採用的液態電解質相比，該款氫負離子電池使用固態電解質，能有效降低火災及熱失控風險。研究顯示該電池的初始放電容量達到 984 mAh/g，經過 20 次循環後仍可維持 402 mAh/g 的容量。
應用前景與挑戰
研究團隊表示，氫負離子電池在大規模儲能、儲氫、流動電源及特種電源等領域具重要應用前景，有望引領新一波能源技術革新。然而該技術目前仍處於原理概念階段，需要解決循環穩定性問題，測試顯示電池性能在 20 次充放電循環後有明顯下降。
國際氫能發展趨勢
全球氫能技術發展持續升溫，各國積極投入氫能儲存與應用研究。香港政府亦在 2024 年 6 月發布《香港氫能發展策略》，並成立氫能源跨部門工作小組，推動氫能技術在本地的應用與發展。台灣方面，台灣科技大學黃崧任教授也成功研發「儲氫鎂複合材料」技術，預計 2025 年上半年可投入量產，顯示兩岸在氫能技術發展上皆取得重要進展。
來源：Nature
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