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中国科大首次开发出可充电锂金属-氢气电池
2025年02月10日 15:12:21
来源：Ky开元集团 点击量：5341
研究人员利用最轻的两种元素锂和氢，首次开发了一种可充电锂金属-氢气电池。氢气正极的优异特性使该电池展现出极具吸引力的电化学性能。
近日，中国科学技术大学教授陈维课题组首次开发出一种新型的可充电锂金属-氢气电池。这一成果标志着我国在能源存储领域的一大突破，为未来可再生能源的高效利用和储存提供了新的可能性。相关研究成果发表于《德国应用化学》。
氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一，凭借其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定性，可在与高活性电催化剂结合时成为一种极具吸引力的电池电极材料。
近年来，陈维课题组聚焦于氢气电池，创制了不同类型的氢气电池体系，包括先进的镍-氢气电池、卤素-氢气电池、质子-氢气电池以及碳-氢气电池等，以其卓越的循环稳定性重新受到关注，并在大规模储能中展现出巨大潜力。这些体系的电池均将氢气电极用作负极，并且只能在0.8至1.4V的有限工作电压下运行，能量密度相对较低。
研究人员认为，氢气的优异氧化还原特性不仅使其可作为负极，还可作为极具潜力的正极，与低电位负极配对。基于氢气正极的电池在与碱金属负极结合时，可展现出更高的能量密度和工作电压。其中，锂金属负极在高电压和高能量密度的氢气电池应用中具有巨大潜力。
研究人员利用最轻的两种元素锂和氢，首次开发了一种可充电锂金属-氢气电池。氢气正极的优异特性使该电池展现出极具吸引力的电化学性能。此外，作者进一步构建了一种无负极可充电锂金属-氢气电池，在首次充电时，从低成本的锂盐中沉积锂金属生成负极，进一步提升了电池的实际能量密度和经济适用性。该工作为基于氢气正极设计高性能储能电池提供了一种新途径。
中国科学技术大学研究团队开发的可充电锂金属-氢气电池是一项具有里程碑意义的科研成果。它不仅为未来的能源存储提供新解决方案，也为推动清洁能源的广泛应用和发展注入新的动力。随着技术不断成熟和完善，这种新型电池将在未来的能源市场中发挥更加重要的作用。
素材来源：中国科学报
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