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近日，中國科學院大連化學物理研究所團隊研制出首例室溫超快氫負離子導(dǎo)體，并提出了抑制混合導(dǎo)體中電子電導(dǎo)的新策略。團隊采用機械化學合成方法在稀土氫化物——氫化鑭（LaHx）中制造晶格畸變，產(chǎn)生大量的缺陷和晶界，使之在-40℃至80℃溫度區(qū)間呈現(xiàn)超快氫負離子傳輸?shù)臓顟B(tài)。相關(guān)研究成果4月5日發(fā)表于《自然》雜志。

“在室溫環(huán)境下表現(xiàn)出超離子傳導(dǎo)的氫負離子導(dǎo)體材料，將為構(gòu)建全新的全固態(tài)氫化物電池、燃料電池和電化學轉(zhuǎn)化池提供巨大的機遇。”研究員陳萍介紹。

此次，研究人員創(chuàng)新地采用機械球磨制備方法，通過撞擊和剪切力，造成氫化鑭晶格的畸變，形成了大量的納米微晶和缺陷。這些晶格缺陷可以顯著抑制氫化鑭的電子傳導(dǎo)，使其電子電導(dǎo)率相比結(jié)晶良好的氫化鑭下降5個數(shù)量級以上。

更重要的是，材料結(jié)晶度的改變對氫負離子傳導(dǎo)的干擾并不顯著，可以在“震”住電子轉(zhuǎn)移的同時，仍舊“維持”氫負離子的快速傳輸，最終獲得了優(yōu)異的氫負離子傳導(dǎo)特性。

此外，團隊經(jīng)過大量嘗試，組裝了以“變形”的LaHx為固體電解質(zhì)、以TiH2和Ti為電極的固態(tài)氫負離子電池，并首次實現(xiàn)了室溫放電，證實了這種全新的二次離子電池的可行性。

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