我国科学家开发首例温和条件下超快氢负离子导体
2023-04-14 富美财经 浏览量:次
新华社北京4月6日电(记者张泉、王莹)氢负离子导体在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池等领域具有广阔应用前景,未来有望引领一系列能源技术革新。我国科学家日前通过机械化学方法,在氢化镧晶格中引入大量的缺陷和晶界,开发了首例温和条件下超快氢负离子导体。
记者从中国科学院获悉,该研究由中科院大连化物所陈萍研究员、曹湖军副研究员团队完成,相关成果5日在国际学术期刊《自然》发表。
氢负离子是一种具有很大开发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。此领域研究面临材料体系少、操作温度高等问题,是洁净能源领域的前沿课题。
“优质氢负离子导体需要两种特性‘兼得’,即具备优异氢负离子传导能力的同时具备极低的电子电导。”陈萍介绍,早在20世纪,氢化镧就被发现具有快速的氢迁移能力,但电子电导很高。近年来,科研人员往氢化镧晶格中引入氧以抑制其电子传导,但氧的引入也同时显著阻碍了氢负离子的传导。
陈萍、曹湖军团队创新地采用机械球磨法,通过撞击和剪切力,造成氢化镧晶格的畸变,形成了大量纳米微晶和晶格缺陷。这些畸变可以显著抑制电子传导,使电子电导率相比结晶态良好的氢化镧下降5个数量级以上,同时对氢负离子传导的干扰并不显著,从而获得了优异的氢负离子传导特性。
更为重要的是,此项研究实现了氢负离子在温和条件下(零下40摄氏度至80摄氏度)的超快传导。此前的研究中,氢负离子导体只能在300摄氏度左右实现超快传导。此外,团队还首次实现了室温全固态氢负离子电池的放电。
“许多已知的氢化物材料都是离子—电子混合导体,团队建立的这种材料工程策略具有一定的普适性,有望助力氢负离子导体研究取得更多突破。”陈萍说。
-
-
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