Baru-baru ini, tim Dalian Institute of Chemical Physics, Academy of Sciences China mengembangkan elektrolit ion negatif hidrogen negatif-shell baru dan berhasil membangun baterai prototipe ion negatif hidrogen pertama. Hasil ini diterbitkan dalam jurnal akademik internasional Nature pada 17 September, Beijing Time.
Hidrogen adalah bagian penting dari sistem energi bersih di masa depan, biasanya dalam tiga bentuk: ion hidrogen positif (proton), ion hidrogen negatif dan atom hidrogen. Di antara mereka, ion negatif hidrogen memiliki kepadatan elektron tertinggi, mudah dipolarisasi, dan reaktivitas terkuat. Mereka adalah pembawa energi yang unik dan besar, dan penelitian dan pengembangan mereka memiliki signifikansi ilmiah dan prospek aplikasi yang penting.
Pada tahun 2018, tim peneliti Institut Fisika Kimia Dalian, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok meluncurkan penelitian tentang konduksi ion negatif hidrogen, dan pada tahun 2023 mengusulkan "distorsi kisi -kisi menghambat strategi konduksi elektron" untuk mengembangkan konduktor ion hidrogen negatif yang ultrafast suhu. Atas dasar ini, tim juga dilapisi cerium trihydride (CEH3) dengan lapisan tipis barium hidrida (BAH2) untuk mengembangkan bahan hidrida komposit struktur inti baru. Bahan ini dapat menunjukkan karakteristik konduksi ion negatif hidrogen cepat pada suhu kamar, dan memiliki stabilitas termal yang sangat baik dan stabilitas elektrokimia. Ini adalah bahan elektrolit yang ideal.
△Hydrogen negative ion prototype battery diagram
Based on the above-mentioned new hydrogen negative ion electrolyte material, the team used the classic hydrogen storage material sodium aluminum hydride (NaAlH4) as the positive electrode and the hydrogen-depleted cerium dihydride (CEH2) sebagai elektroda negatif untuk merakit baterai prototipe ion negatif hidrogen pertama. Tim membangun baterai yang ditumpuk, meningkatkan tegangan menjadi 1,9 volt, dan berhasil menyalakan lampu LED, membuktikan kelayakan baterai ion negatif hidrogen untuk memberi daya pada perangkat elektronik, menandai bahwa baterai ion negatif hidrogen berhasil dipindahkan dari "model teoritis" ke "prototipe laboratorium." Sebagai jalur teknologi penyimpanan energi baru, baterai ion negatif hidrogen diharapkan memainkan peran penting dalam penyimpanan energi skala besar, penyimpanan hidrogen, catu daya seluler, catu daya khusus dan bidang lainnya di masa depan.
(Reporter CCTV Shuai Junquan Chu Erjia)
