最近的一项研究发现晶格畸变可以将电子/氢负离子的混合导体三氢化镧转变为超快氢负离子导体,这将为一种全新的全固态电池——氢负离子电池的发展提供可能性。然而,此现象背后的机理还未研究清楚。
在前期研究工作的基础上,中国科学院大连化学物理研究所的陈萍研究员、曹湖军研究员团队发现晶格畸变的三氢化镧中存在一种奇特的冷冻效应,即低温处理导致其电子电导率不可逆地降低2~3个数量级,并揭示此突变与四面体氢的配位环境改变有关。


该工作揭示的冷冻效应使晶格畸变的三氢化镧在低温表现出极好的离子电导率和迁移数,同时在其他晶格畸变的稀土氢化物中也发现了类似现象,这为低温全固态氢负离子电池的开发提供了机会。
Weijin Zhang, Shangshang Wang, Shukun Liu, Jirong Cui, Hetong Chen, Ren Zou, Yuanhua Xia, Hujun Cao, Ping Chen
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202417610