世界首例！我國科學家研發出室溫氫負離子導體，登《自然》頂刊

【資料圖】

近日，中國科學院大連化學物理研究所團隊研制出首例室溫超快氫負離子導體，并提出了抑制混合導體中電子電導的新策略。團隊采用機械化學合成方法在稀土氫化物——氫化鑭（LaHx）中制造晶格畸變，產生大量的缺陷和晶界，使之在-40℃至80℃溫度區間呈現超快氫負離子傳輸的狀態。相關研究成果4月5日發表于《自然》雜志。

“在室溫環境下表現出超離子傳導的氫負離子導體材料，將為構建全新的全固態氫化物電池、燃料電池和電化學轉化池提供巨大的機遇。”研究員陳萍介紹。

此次，研究人員創新地采用機械球磨制備方法，通過撞擊和剪切力，造成氫化鑭晶格的畸變，形成了大量的納米微晶和缺陷。這些晶格缺陷可以顯著抑制氫化鑭的電子傳導，使其電子電導率相比結晶良好的氫化鑭下降5個數量級以上。

更重要的是，材料結晶度的改變對氫負離子傳導的干擾并不顯著，可以在“震”住電子轉移的同時，仍舊“維持”氫負離子的快速傳輸，最終獲得了優異的氫負離子傳導特性。

此外，團隊經過大量嘗試，組裝了以“變形”的LaHx為固體電解質、以TiH2和Ti為電極的固態氫負離子電池，并首次實現了室溫放電，證實了這種全新的二次離子電池的可行性。

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