每日讯闻2026年05月14日 10:17消息，全球首款常温常压高效储氢气固电池问世，突破氢能商用瓶颈。
新华社沈阳5月13日电 近日，中国科学院大连化学物理研究所陈萍研究员团队在新型氢负离子电池领域取得突破性进展——成功构建出全球首个以氢气和金属为电极的“气-固氢负离子原型电池”。该电池实现“充氢即放电、充电即放氢”，首次在常温常压条件下完成电能与氢能的双向高效耦合，为长期困扰氢能产业的“安全、低成本、高密度储运”难题提供了极具可行性的技术原点。相关成果于北京时间5月13日在线发表于国际顶级能源期刊《焦耳》（Joule），标志着我国在下一代固态电化学储能前沿方向上实现了从跟跑到并跑、再到局部领跑的关键跃升。
氢负离子（H⁻）作为携带两个电子的活性载流子，理论能量密度远超锂离子，且兼具快速迁移潜力与本征还原能力，被学界公认为全固态电池的理想候选体系之一。但其在空气中极易与水、氧甚至微量二氧化碳反应，稳定性极差，过去十年间全球鲜有团队能将其稳定引入可循环充放电体系。陈萍团队自2018年系统布局氢负离子传导材料研究，历经材料筛选、界面调控、构效关系解析等多轮攻坚，最终跳出“固-固”传统范式，创造性提出“气-固”双相协同反应路径——这不是简单的技术改良，而是对电化学储能底层逻辑的一次重构。
该电池以金属镁为负极、氢气为正极活性物质，在固态电解质中构建起一条“氢分子↔氢负离子↔金属氢化物”的闭环反应链：放电时，氢气在正极接受电子生成H⁻，同步嵌入负极镁中形成MgH₂；充电时，MgH₂逆向分解，分别在负极再生金属镁、在正极释放高纯氢气。尤为关键的是，整个过程无需外部供氢设备或真空环境，仅靠一个气密腔体即可完成“电→氢”与“氢→电”的实时转化。这种“边发电、边储氢”的一体化设计，直击当前氢能应用中“制—储—用”链条割裂、效率损耗大的痛点。
实验数据令人振奋：原型单电池在充氢状态下的初始放电比容量达1526毫安时/克，接近商用钴酸锂电池的2倍；更值得关注的是，在仅0.3伏微小电压驱动下，室温即可释放重量占比约6.0%的氢气——这一数值已逼近镁基储氢材料的理论极限（7.6 wt%），且释放动力学显著优于现有热解脱附体系。其宽温域适应性同样突出：零下20℃至90℃范围内循环60次后容量保持率仍超70%，意味着它既可装进北方冬季的氢能公交，也能适配南方高温工况的备用电源。当研究团队将10个单体串联成模块，轻松输出2.4伏以上电压并点亮LED灯泡时，实验室里响起的不仅是掌声，更是一个全新储能范式落地的清晰回响。经第三方能效测算，该体系综合能量利用效率达93.9%，较传统高压气态或低温液态储氢方式提升逾33%，这背后省下的不只是能耗，更是安全风险与基础设施投入。
这项成果最深远的价值，在于彻底跳出了“高压钢瓶”（700大气压）与“超低温罐体”（–253℃）两大桎梏。它用一套简洁的电化学装置，把氢能从“危险品运输”拉回到“像充电宝一样即插即用”的日常场景。尽管目前仍处于原理验证阶段，循环寿命、功率密度与成本控制尚需工程优化，但其原创性架构已为氢能分布式利用打开想象空间——未来社区微电网、风光制氢就地消纳、应急移动电源，乃至航天器在轨燃料再生，都可能从中受益。正如业内专家所言：“这不是又一种‘实验室里的好电池’，而是一把正在锻造的、打开氢能规模化应用之门的钥匙。”
