科技日報大連5月14日電 （記者張蘊）記者14日從中國科學院大連化學物理研究所獲悉，該所陳萍研究員團隊構建了全球首例以氫氣和金屬為電極的氣—固氫負離子原型電池。該電池充氫放電、充電放氫，以“氫電共儲”的方式，為常溫、常壓、高效儲氫提供了原型驗証。相關成果於13日發表在國際期刊《焦耳》上。

氫負離子是氫的“富電子”態。以氫負離子作為載流子，可兼具高反應性和高能量等特征，是發展下一代全固態電池的關鍵路徑之一。然而，氫負離子在自然條件下極不穩定，科學家很難利用它直接參與電化學儲能。陳萍團隊自2018年起開展氫負離子傳導研究，於2023年構建出新型氫負離子電解質材料，使氫負離子得以在低溫條件下穩定傳導，隨后於2025年開發出首例全固態氫負離子原型電池。團隊基於氫負離子取得的系列成果，進一步提出了“氣—固氫負離子電池”的構想。

團隊利用金屬鎂和氫氣分別作為負極和正極活性物質，組裝出首例可在寬溫域工作的氣—固氫負離子電池。這種電池讓氫負離子在為電池提供高能量的同時，巧妙地與電化學儲氫銜接，電池在放電時，氫氣在正極被還原為氫負離子，金屬在負極被氧化為陽離子形成金屬氫化物﹔充電時，兩極分別釋放氫氣分子和再生金屬，實現了邊充放電、邊儲放氫。

團隊將10個單電池堆疊成串聯電池組，輸出電壓超過2.4伏，成功點亮了LED燈泡，標志著氣—固氫負離子原型電池的問世。能效分析結果進一步表明，該“氫電共儲”體系的能量利用效率可達93.9%，比傳統熱儲氫提升了三分之一。

這一原創性成果為破解儲氫這一阻礙氫能利用的核心技術難題，提供了全新的技術路線，擺脫了傳統儲氫所需的高壓等極端條件，有望催生新型儲氫技術。