中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：日本東京科學(xué)大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)布的一項(xiàng)研究顯示，他們研發(fā)出一種高性能固體電解質(zhì)，能在90攝氏度下可逆吸收和釋放大容量的氫，為鎂基氫儲(chǔ)存技術(shù)實(shí)用化提供了可能。
鎂因成本低、理論氫儲(chǔ)量大被視為理想的氫儲(chǔ)存體，但其吸放氫反應(yīng)必須在300攝氏度以上進(jìn)行，限制了實(shí)際應(yīng)用。此前已有研究利用氫陰離子導(dǎo)電性在接近室溫的狀態(tài)下取得較高離子導(dǎo)電率，但大多材料要么電化學(xué)穩(wěn)定性不足，要么導(dǎo)電性不理想，缺乏實(shí)用前景。
為突破這一瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向多種金屬氫化物的組合，選用氫化鋇、氫化鈣和氫化鈉三種體積、價(jià)數(shù)不同的金屬氫化物，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選出最佳配比。所得混合物在晶體結(jié)構(gòu)上類(lèi)似已知超離子導(dǎo)體，在25攝氏度時(shí)即展現(xiàn)出極高的氫陰離子導(dǎo)電性。更重要的是，該材料在相當(dāng)寬的電位范圍內(nèi)不被分解、保持穩(wěn)定，這是此前所有氫陰離子導(dǎo)體所不具備的。
基于該固體電解質(zhì)，研究人員構(gòu)建了以金屬鎂和氫氣為電極活性物質(zhì)的鎂-氫電池。實(shí)驗(yàn)表明，在90攝氏度條件下，電池每克可實(shí)現(xiàn)2030毫安時(shí)的可逆氫氣吸放容量，幾乎達(dá)到了鎂的理論儲(chǔ)氫上限。
研究人員指出，安全高效的氫儲(chǔ)存技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)的關(guān)鍵。該成果有望在可再生能源儲(chǔ)能、燃料電池汽車(chē)供氫等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為氫能商業(yè)化提供新的技術(shù)路徑。相關(guān)論文已發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志上。
