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成员动态 | 大连化物所开发出首例气固电池 破解储氢难题
发布时间：2026/05/18 21:55 来源：中国氢能联盟
氢负离子是氢的“富电子”态,以氢负离子作为载流子，能够兼具高反应性和高能量等特征，是发展下一代全固态电池的关键路径之一。但氢负离子在自然条件下极不稳定，难以直接参与电化学储能。该气固电池以氢气、金属镁分别为正负极活性物质，让氢负离子在为电池提供高能量的同时，巧妙地与电化学储氢衔接。电池在放电时，氢气在正极被还原为氢负离子，金属在负极被氧化为阳离子形成金属氢化物；充电时，两极分别释放氢气分子和再生金属，实现了边充放电、边储放氢。
实验结果显示：充氢时，该气固电池初始放电容量高达1526毫安时/克；当施加0.3伏电压时，可在室温下释放出重量比约6.0%的氢气（以电极中MgH2计）；电池循环60次后容量保持率超过70%，并且在低至-20度和高达90度的范围内均可正常工作。将10个单电池堆叠成串联电池组，输出电压超过2.4伏，可成功点亮LED灯泡。能效分析结果进一步表明，该“氢电共储”体系的能量利用效率可达93.9%，比传统热储氢提升了三分之一。
这一原创性成果为储氢提供了新的技术路线，摆脱了传统储氢所需的高压（700 atm）或深冷（-253℃）等极端条件，有望催生新型储氢技术。
大连化物所陈萍团队自2018年起开展氢负离子传导研究，于2023年构建出新型氢负离子电解质材料，随后于2025年开发出首例全固态氢负离子原型电池，基于氢负离子取得的系列成果，进一步提出“气-固氢负离子电池”构想。团队此次研发工作得到了辽宁省科技重大专项、国家自然科学基金、辽宁滨海实验室、大连化物所创新基金等项目的支持。