提前充电：室温下超离子氢化物传导的新时代

一个研究团队开发了一种室温全固态氢化物电池技术，可以实现先进的清洁能源存储和转换技术。通过在稀土氢化物的晶格结构中引入缺陷，该团队抑制了电子电导率，创造出在宽温度范围内具有高电导率的纯氢阴离子导体。

能够在环境条件下传导带负电荷的氢原子的材料将为先进的清洁能源储存和电化学转换技术铺平道路。

中国科学院大连化学物理研究所的研究团队展示了一种通过引入和利用稀土晶格结构中的缺陷实现室温全固态氢化物电池的技术氢化物。

他们的研究发表在4 月 5 日的《自然》杂志上。

传导锂、钠和氢阳离子的固体材料已用于电池和燃料电池中。在某些条件下，一些材料会转变为超离子状态，在这种状态下，离子通过跳过刚性晶体结构以与在液体中一样快的速度移动。这种现象有利于化学和能量转换，因为它允许离子在没有液体或软膜分离电极的情况下移动。然而，很少有固态材料可以在环境条件下达到这种状态。

“在环境条件下表现出超离子传导的材料将为构建全新的全固态氢化物电池、燃料电池和电化学电池以存储和转换清洁能源提供巨大的机会，”DICP 的研究作者陈平教授说。 .

氢阴离子 (H - ) 导体具有强还原性和高氧化还原电位，已成为该技术的有前途的候选者。近年来已经开发出几种H-导体，包括碱土金属氢化物以及碱土金属和稀土金属的氢氧化物，它们以快速氢迁移而著称。但是，在 DICP 团队采用新方法之前，所开发的材料都无法在环境条件下实现超离子传导。

DICP 研究小组的目标是某些稀土元素 (REHx) 的三氢化物的结构和形态——每分子含有三个氢原子的氢化物，包括镧 (La)。

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