首例!室温超快氢负离子导体在连开发成功
2023-04-14 富美财经 浏览量:次
大连4月7日消息(记者 王松)近日,中国科学院大连化学物理研究所陈萍研究员、曹湖军副研究员团队提出了一种全新材料设计研发策略,开发出首例温和条件下超快氢负离子导体。相关成果已于5日发表在国际学术期刊《自然》杂志上。
陈萍研究员团队聚焦金属氢化物研究已超过20年(发 大连市科技局供图)
据介绍,氢负离子(H-)具有强还原性及高氧化还原电势等特点,是一种颇具潜力的氢载体和能量载体。氢负离子导体是在一定条件下具有优异氢负离子传导能力的材料,其在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池、膜反应器、氢传感器等能源及电化学转化器件中具有广阔的应用前景,有望在未来实现一系列的技术革新。
目前仅有极少数国外团队专注此研究,该项研究面临着材料体系少、操作温度高、温和条件下离子电导率低等问题,是洁净能源领域的前沿课题。
早在上世纪的变色玻璃研究中,研究者就发现稀土氢化物——氢化镧(LaHx)具有快速的氢迁移能力,但其电子电导也很高。近几年,科研人员往氢化镧晶格中引入氧使其形成氧氢化物以抑制其电子传导,但氧的引入也同时显著阻碍了氢负离子的传导。
部分研发设备(发 大连市科技局供图)
陈萍研究员、曹湖军副研究员团队提出了一种全新材料设计研发策略,创新地采用机械球磨制备方法,通过撞击和剪切力,在氢化镧晶格中引入大量的缺陷和晶界,在显著抑制电子传导的同时,仍旧“维持”氢负离子通过协同迁移机制快速传输,最终获得了优异的氢负离子传导特性。
此前报道的氢负离子导体只能在300℃左右实现超快传导,而大连化物所团队实现了在温和条件下(-40至80℃温度范围内)的超快离子传导。此外,团队还首次实现了室温全固态氢负离子电池的放电,证实了这种全新的二次电池的可行性。
“许多已知的氢化物材料都是离子—电子混合导体,”陈萍介绍道,“我们建立的这种材料结构调变的方法具有一定的普适性,有望为氢负离子导体的研发打开局面。”
据悉,陈萍团队聚焦金属氢化物的研究已超过20年,从最初的储氢材料研究到后来的化学固氮,再到如今的氢负离子导体,团队通过拓展完善金属氢化物的特性和功能范围,让这一独特材料在多个领域不断地展现出新的潜力。
-
-
优秀!祝贺空军首批“双学籍”女飞
近日由空军和清华大学北京大学联合培养的首批“双学籍”女飞行学员顺利完...
- 国内财经 2024-05-09
-
优秀!祝贺空军首批“双学籍”女飞
-
-
负面情绪正持续发酵 多国计划加强对ChatGPT监管
图为2023年11月7日,在第五届进博会技术装备展区的人工智能专区,体验者借...
- 国内财经 2024-05-09
-
负面情绪正持续发酵 多国计划加强对ChatGPT监管
-
-
强降雨引发洪水 江西安远紧急避险200余户村民
4月5日凌晨,江西赣州安远县遭遇突发恶劣的强降水、雷雨天气,引发洪水,...
- 国内财经 2024-05-09
-
强降雨引发洪水 江西安远紧急避险200余户村民
-
-
第20届中国-东盟博览会新加坡巡展开幕
第20届中国-东盟博览会新加坡巡展暨国际陆海贸易新通道、“桂品出海”开幕...
- 国内财经 2024-05-09
-
第20届中国-东盟博览会新加坡巡展开幕
-
-
江苏发布海域海浪Ⅳ级蓝色警报
江苏省海洋环境监测预报中心根据《江苏省海洋灾害应急预案》发布江苏海域...
- 国内财经 2024-05-09
-
江苏发布海域海浪Ⅳ级蓝色警报
-
-
印度一百年老树因暴雨倒塌 已致7死30伤
据《印度论坛报》4月10日报道,受到暴雨影响,当地时间4月9日晚,印度马哈...
- 国内财经 2024-05-09
-
印度一百年老树因暴雨倒塌 已致7死30伤