氢负离子(H- )具有低质量和高氧化还原电位，被认为是下一代电化学器件中极具潜力的电荷载体。然而，缺乏具有快速氢负离子传导性、热稳定性和电极兼容性的高效电解质，阻碍了其实际应用。

在《自然》杂志发表的一项研究中，中国科学院大连化学物理研究所陈平教授团队开发出一种新型核壳结构氢负离子电解质，构建了首个室温全固态可充电氢负离子电池。

研究人员采用异质结设计，合成了一种新型核壳复合氢化物3CeH3 @ BaH2 ，其中BaH2薄壳包裹着CeH3 。该结构兼具CeH3的高氢负离子电导率和BaH2的稳定性，使其在室温下实现快速氢负离子传导，并具有较高的热稳定性和电化学稳定性。

此外，研究人员以经典储氢材料NaAlH 4为正极活性组分，构建了CeH 2 |3CeH 3 @BaH 2 |NaAlH 4全固态氢负离子电池，该电池正极在室温下首次放电容量为984 mAh/g，经过20次循环后仍保留402 mAh/g。

在堆叠配置中，工作电压达到 1.9 V，为黄色发光二极管灯供电，这对于实际应用来说是一个引人注目的例子。

该技术采用氢作为电荷载体，避免了枝晶的形成，为安全、高效和可持续的能源存储奠定了基础。氢负离子电池凭借其基于氢化物材料的可调特性，在清洁能源的存储和转换方面拥有巨大的潜力。

更多信息： 曹虎军，室温可充电全固态氢离子电池，《自然》(2025)。