“电池家族 ”喜添新丁！全球对高效清洁能源的渴求 ，让锂电池的续航焦虑与氢燃料的储运困境愈加明显 ，也将电池技术革新推向了风口浪尖 。近日，中国科学院大连化学物理研究所团队在《自然》杂志上发表的氢负离子原型电池研究 ，无疑是向这个焦灼的市场投下了一颗深水炸弹 。
实验数据显示，其正极首次放电容量高达984 mAh/g，这不仅远超当前主流液态锂离子电池200-300 mAh/g的能量密度 ，甚至直逼固态电池的理论极限。
开辟能源存储新赛道
最近 ，中科院大连化物所宣布造出全球首例氢负离子原型电池，这消息一传出 ，瞬间在能源领域炸了锅 。
可能有人要问 ，氢负离子电池是啥？简单来说，如果把电池比作一个快递系统 ，那氢负离子就是里面的 “快递员” ，负责运输能量 。以前常见的锂电池，是靠锂离子来传输能量 ，而现在这个氢负离子电池 ，相当于换了个更高效的 “快递员 ”。
这次研发 ，科学家们用氢化铝钠当正极 “仓库” ，二氢化铈当负极 “中转站”，通过特殊的叠层设计，让 “快递员 ” 氢负离子跑得又快又稳 ，最终实现了 1.9 伏电压 ，还成功点亮了LED灯。这看似简单的操作，背后却是全球科研人员多年来梦寐以求的突破 。
咱们先来说说能量密度 。能量密度就好比一个仓库能装多少货物 ，对电池来说 ，能量密度越高，存的电就越多。目前科学家们研究固态锂电池 ，目标是把能量密度做到 500Wh/kg ，可大连化物所这个氢负离子电池，能量密度高达 1870Wh/kg ，直接是固态锂电池目标的 3 倍多 。
这意味着什么？要是汽车用上这种电池 ，续航里程简直能 “逆天 ” 。现在很多新能源车续航焦虑严重，冬天或者高速上 ，电量掉得特别快。有了氢负离子电池 ，这些问题有望大大缓解，说不定以后开新能源车跑长途，就和开燃油车一样轻松 。
再讲讲资源方面 。固态电池不管走硫化物 、氧化物还是聚合物哪条路线 ，对锂的需求量都极大。锂这东西，虽说近几年价格降了些 ，但从长远看 ，全球的供给根本赶不上消费 。而氢负离子电池就不一样了，首先氢这东西到处都是 ，只要有水有电 ，就能制氢 。
它的正极材料是氢化铝钠，负极材料是二氢化铈 ，电解质是氢化钡包覆的三氢化铈 ，这里面除了铈是稀土元素，其他材料都不稀缺。而且铈在稀土里算是最不稀缺的 ，我国北方轻稀土矿里 ，镧铈占了 80% 多，每年稀土产量里有 9 万吨镧铈产品，可消费量只有 4 万吨 ，还过剩 5 万吨呢 。所以 ，氢负离子电池在资源上，完全不用担心 “卡脖子 ” 问题 。
还有安全性。按照官方说法 ，氢负离子电池以氢元素作为载流子 ，原理上能有效规避金属枝晶引起的短路问题。啥是金属枝晶？简单讲，在传统锂电池充放电过程中 ，锂金属可能会在负极表面长出像树枝一样的晶体 ，这些 “树枝 ” 一旦穿透电池隔膜，就会造成短路 ，引发危险 。而氢负离子电池没有这个烦恼 ，做成固态电池后，安全性更上一层楼 。
从实验室到量产有多远？
新能源车这几年发展势头很猛 ，但续航问题一直是车主们的 “心病”。氢负离子电池的出现 ，就像给新能源车续航焦虑开了一剂 “良药 ” 。刚才说它能量密度高，理论上，要是装在新能源车上 ，续航里程能轻松突破1000公里 。这对经常跑长途的人来说 ，简直是福音。
以前开新能源车出远门，得提前规划好充电桩位置 ，还得担心充电桩坏了或者排队等很久 ，现在有了氢负离子电池，这些麻烦事可能都要成为历史了 。
而且 ，这种电池的工作温度范围很宽，能在 - 40℃到 80℃之间稳定工作 。这对北方的朋友来说 ，太重要了。大家都知道 ，锂电池在低温环境下，性能会大打折扣 ，冬天续航可能直接砍半 。但氢负离子电池不怕冷 ，就算在东北零下几十度的冬天，新能源车也能正常跑，不用担心电量突然 “雪崩” 。
虽然氢负离子电池看起来前景一片光明 ，但目前它还处于实验室阶段。现在最大的问题就是成本高 ，据估算，成本大概是锂电池的 2 - 3 倍 。不过研发团队也说了 ，大概三年左右 ，有信心把成本降到商业化可行的水平 。
目前青岛已经建了中试生产线，开始从克级制备向公斤级量产迈进 ，这是个好消息 ，说明这项技术正在从实验室走向市场。而且德国车企都已经派代表团来谈合作了，国际上对这项技术也非常看好。一旦量产 ，随着生产规模扩大 、技术不断成熟 ，成本肯定会降下来，到时候新能源车市场可能要迎来一场 “大变革 ” 。
能源格局未来可期
氢负离子电池这项技术 ，不仅仅是一个新电池的诞生 ，它可能会改写整个能源格局 。在新能源车领域，它能让新能源车性能更上一层楼，加速新能源车对燃油车的替代进程。对国家能源安全来说 ，也意义重大 。
我国锂资源对外依存度超过 70% ，很多锂矿都得从国外进口，价格还经常被 “卡脖子 ” 。有了氢负离子电池 ，我们能减少对锂矿的依赖 ，实现能源自主的底气更足了。
日本媒体都惊呼中国在新能源赛道又领跑了 。
确实，这次中科院大连化物所的成果 ，让我们在全球能源技术竞争中抢占了先机 。相信在不久的将来 ，氢负离子电池会走进我们的生活，给我们带来更便捷、更清洁 、更安全的能源体验。
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希望本篇文章《我国全球首创“氢负离子”电池，能量密度约为固态锂电池3倍！》能对你有所帮助！
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