一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種室溫全固態(tài)氫化物電池技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的清潔能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換技術(shù)。通過在稀土氫化物的晶格結(jié)構(gòu)中引入缺陷，該團(tuán)隊(duì)抑制了電子電導(dǎo)率，創(chuàng)造出在寬溫度范圍內(nèi)具有高電導(dǎo)率的純氫陰離子導(dǎo)體。
能夠在環(huán)境條件下傳導(dǎo)帶負(fù)電荷的氫原子的材料將為先進(jìn)的清潔能源儲(chǔ)存和電化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)鋪平道路。
中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)展示了一種通過引入和利用稀土晶格結(jié)構(gòu)中的缺陷實(shí)現(xiàn)室溫全固態(tài)氫化物電池的技術(shù)氫化物。
他們的研究發(fā)表在4 月 5 日的《自然》雜志上。
傳導(dǎo)鋰、鈉和氫陽離子的固體材料已用于電池和燃料電池中。在某些條件下，一些材料會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌x子狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，離子通過跳過剛性晶體結(jié)構(gòu)以與在液體中一樣快的速度移動(dòng)。這種現(xiàn)象有利于化學(xué)和能量轉(zhuǎn)換，因?yàn)樗试S離子在沒有液體或軟膜分離電極的情況下移動(dòng)。然而，很少有固態(tài)材料可以在環(huán)境條件下達(dá)到這種狀態(tài)。
“在環(huán)境條件下表現(xiàn)出超離子傳導(dǎo)的材料將為構(gòu)建全新的全固態(tài)氫化物電池、燃料電池和電化學(xué)電池以存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換清潔能源提供巨大的機(jī)會(huì)，”DICP 的研究作者陳平教授說。 .
氫陰離子 (H - ) 導(dǎo)體具有強(qiáng)還原性和高氧化還原電位，已成為該技術(shù)的有前途的候選者。近年來已經(jīng)開發(fā)出幾種H-導(dǎo)體，包括堿土金屬氫化物以及堿土金屬和稀土金屬的氫氧化物，它們以快速氫遷移而著稱。但是，在 DICP 團(tuán)隊(duì)采用新方法之前，所開發(fā)的材料都無法在環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)超離子傳導(dǎo)。
DICP 研究小組的目標(biāo)是某些稀土元素 (REHx) 的三氫化物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)——每分子含有三個(gè)氫原子的氫化物，包括鑭 (La)。
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