日本理化學研究所先導(dǎo)研究團隊成功開發(fā)出一種在室溫下傳輸負氫離子(H?)的固體電解質(zhì)。這一突破意味著基于氫的固態(tài)電池和燃料電池的優(yōu)勢變得實際可行,包括提高安全性、效率和能量密度,這對于推動面向?qū)嶋H應(yīng)用的基于氫的能源經(jīng)濟至關(guān)重要。該研究已發(fā)表在科學期刊《先進能源材料》(Advanced Energy Materials)上。
目前在電動汽車中使用的基于氫的燃料電池通過允許氫質(zhì)子通過聚合物膜從燃料電池的一端傳遞到另一端來產(chǎn)生能量。在這些燃料電池中,高效、高速的氫運動需要水,這意味著必須不斷給膜提供水分,以防其變干。這種約束為電池和燃料電池設(shè)計增加了額外的復(fù)雜性和成本,限制了下一代基于氫的能源經(jīng)濟的實用性。
該研究團隊認為:這是電池、燃料電池和使用氫的電解電池發(fā)展的一個轉(zhuǎn)折點。下一步將是提高性能并創(chuàng)建能夠可逆吸收和釋放氫的電極材料。這將使電池能夠反復(fù)充電,并使氫能夠儲存并在需要時輕松釋放,這是基于氫的能源使用的要求。