大连化物所研发出全球首例气-固氢负离子原型电池
5月13日,中国科学院大连化物所发布消息,近日,该所在新型氢负离子电池的研发和功能开拓上取得新进展,相关研发团队构建了全球首例以氢气和金属为电极的气-固氢负离子原型电池。该电池充氢放电、充电放氢,以“氢电共储”的方式,为常温、常压、高效储氢提供了原型验证。
在本工作中,研发团队利用金属镁和氢气分别作为负极和正极活性物质,组装出首例可在宽温域工作的气-固氢负离子电池。这种电池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,该电池初始放电容量达1526毫安时/克;而当施加0.3伏电压时,可在室温下释放出重量比约6.0%的氢气;该电池循环60次后容量保持率超过70%,并且在低至-20度和高至90度的范围内均可正常工作。进一步,团队将10个单电池堆叠成串联电池组,输出电压超过2.4伏,点亮了LED灯泡,标志着气-固氢负离子原型电池的初步验证成功。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(700atm)或深冷(-253°C)等极端条件,有望催生新型储氢技术。未来,团队将聚力发展更高性能氢负离子导体和电极材料,提升电池性能,形成专有技术,加快氢负离子电池向实用化迈进,推动氢能产业发展。
(文章来源:上海证券报·中国证券网)