中国科学院大连化学物理研究所科研团队近日在国际储能领域取得突破性进展，成功研制出全球首例氢负离子原型电池，相关研究成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。这项创新成果标志着我国在新型储能技术领域迈出关键一步，为未来清洁能源应用开辟了新路径。
氢元素作为清洁能源体系的核心载体，存在氢正离子、氢原子和氢负离子三种形态。其中，氢负离子因其独特的电子结构特性——高电子密度、强极化能力和优异反应活性，被视为极具潜力的能量传输介质。然而，由于氢负离子传导机制复杂，长期以来相关研究进展缓慢，制约了其产业化应用。
研究团队自2018年起聚焦氢负离子传导机制，经过五年持续攻关，于2023年创新性提出"晶格畸变抑制电子电导"理论，成功开发出室温条件下具备超快传导能力的氢负离子导体材料。在此基础上，科研人员采用核壳结构设计理念，将三氢化铈（CeH3）核心与氢化钡（BaH2）薄层复合，研制出兼具高离子电导率、优异热稳定性和电化学稳定性的新型电解质材料。该材料在常温环境下即可实现高效的氢负离子迁移，为电池构建提供了关键基础。
基于新型电解质材料，研究团队构建了完整的氢负离子电池体系：采用氢化铝钠（NaAlH4）作为正极材料，选用贫氢态的二氢化铈（CeH2）作为负极材料。通过叠层结构设计，电池输出电压达到1.9伏特，成功驱动LED灯发光，验证了该技术为电子设备供电的可行性。这一突破性进展将氢负离子电池从理论模型转化为可操作的实验室原型，为后续技术优化和产业化应用奠定了基础。
据科研人员介绍，氢负离子电池技术展现出独特的优势：其能量传输机制区别于传统锂离子电池，在储能密度、充放电效率等方面具有潜在优势。该技术未来有望应用于大规模储能系统、氢能储存、便携式电源及特种电源等领域，为构建新型能源体系提供重要技术支撑。
