首页
协会简介
协会介绍
协会章程
发展历程
重大会议
机构设置
资质荣誉
协会会员
协会会员
信息服务
协会动态
协会动态
重要通知
党建工作
科技动态
科技动态
产品展示
科技视频
稀土科普
专业平台
磁性材料
催化材料
发光材料
光电材料
标准化
其他材料
综合新闻
综合新闻
图片新闻
稀土行情
政策法规
国家文件
上海文件
其他文件
联系我们
郑重说明
重要下载
友情链接
在线反馈
联系我们
中文版
EN
登录
注册
欢迎您,
退出
综合新闻
News
综合新闻
图片新闻
联系我们
客服服务电话:021-64321087
商业服务电话:13918059423
技术服务电话:13918059423
联系人:崔老师
服务邮箱:shxtb@163.com
地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室
您现在的位置:
首页
→
综合新闻
→
综合新闻
我国研发出首个室温超快氢负离子导体
日期:
2023-04-06
浏览次数:
22
来源:科技日报
科技日报北京4月5日电 (记者陆成宽)我国科学家在室温下实现超快氢负离子传导!中科院大连化学物理研究所陈萍研究员、曹湖军副研究员团队提出了一种全新的材料设计研发策略,通过机械化学方法,在稀土氢化物——氢化镧晶格中故意制造大量的缺陷和纳米微晶,研发出首个室温环境下超快氢负离子导体。相关研究成果4月5日发表于《自然》杂志。
在某些条件下,一些材料经历有序—无序相变,而转变为具有高离子电导率和低迁移能垒的超离子态。在这种状态下,离子会像在液体中一样快速地穿过材料的刚性晶体结构。
这种现象有利于化学能量的转换,因为它允许离子在没有液体或软膜分离电极的情况下移动。然而,很少有固态材料能在室温环境条件下达到这种状态。
“在室温环境下表现出超离子传导的氢负离子导体材料,将为构建全新的全固态氢化物电池、燃料电池和电化学转化池提供巨大的机遇。”陈萍介绍。
氢负离子具有强还原性和高氧化还原电势,已经成为研究者们关注的重点。“近年来,科学家已经开发了几种氢负离子导体,比如碱土金属氢化物和稀土金属氧氢化物,它们以能够实现快速氢迁移而闻名。”陈萍说,然而它们都不能在室温环境下实现超离子传导。
此次,研究人员创新地采用机械球磨制备方法,通过撞击和剪切力,造成氢化镧晶格的畸变,形成了大量的纳米微晶和缺陷。这些晶格缺陷可以显著抑制氢化镧的电子传导,使其电子电导率相比结晶良好的氢化镧下降5个数量级以上。
更重要的是,材料结晶度的改变对氢负离子传导的干扰并不显著,可以在“震”住电子转移的同时,仍旧“维持”氢负离子的快速传输,最终获得了优异的氢负离子传导特性。
在以往的研究中,氢负离子导体只能在300℃左右实现超快传导。而这项研究在-40℃至80℃的温和条件下实现了超快离子传导。同时,研究人员还首次实现了室温全固态氢负离子电池的放电,证实了这种全新电池的可行性。
谈起超快氢负离子导体与超导体的区别,陈萍介绍,超导是零电阻传递电子的导体,而超快氢负离子导体传递的是氢负离子。
“许多已知的氢化物材料都是离子—电子混合导体。”陈萍说,我们建立的这种材料工程策略具有一定的普适性,有望为氢负离子导体的研发打开局面。《自然》审稿人评价,该工作展示了一种非常有趣且新颖的研究方法。
上一篇:
上海市稀土协会成立十周年庆祝大会 暨第三届第三次会员大会会议通知
下一篇:
管理科学与工程学会能源环境管理分会年会召开
Hot News
/
相关推荐
缺陷LaFeO₃稳定氧化态Pt单原子用于低温CO氧化
2025
-
09
-
18
点击次数:
17
来源:X-MOL铂因高催化活性和热稳定性,被广泛应用于汽车尾气净化等领域,单原子分散的铂催化剂能最大化原子利用率,并降低贵金属用量,如能解决其活性与稳定性问题,将具有广阔的应用前景。清华大学李亚栋院士和上海光源甘涛等研究者利用“缺陷工程调控”策略来构建高性能催化剂,在具有La空位的钙钛矿LaFeO3(v-LaFeO3)上成功锚定氧化态铂单原子(Pt4+)。制备的催化剂无需还原预处理,即可实现低温下...
More
耐热镁合金中的稀土元素:机理、性能和设计策略
2025
-
09
-
18
点击次数:
17
来源:X-MOL本研究研究了稀土元素对镁合金室温和高温性能的影响。系统分析了稀土类型、添加水平和多元素合金化策略的影响,以阐明优化 Mg-RE 合金的潜在强化机理和加工途径。稀土元素通过晶体结构改性、形成热稳定的分散相、析出强化和固溶强化来增强镁合金的力学和热性能。与传统的合金元素相比,稀土添加剂在提高效率和整体性能方面具有明显的优势。为了充分利用这些优势,需要集成机器学习和其他先进技术的新研究范...
More
钛酸锶镧钙钛矿 CO2 再氧化的组成、微观结构和循环氧化还原行为研究
2025
-
09
-
17
点击次数:
34
来源:X-MOL钙钛矿氧化物已成为固体氧化物电解槽在电解 CO2 上的热催化剂,氧化还原行为对其应用具有重要意义。在这项工作中,通过在 CO2 中再氧化处理,研究了再氧化时间和温度、循环氧化还原时间对钛酸锶镧钙钛矿氧化还原行为的影响。较高的再氧化温度(800 °C)和 240 min 的适当时间促进了表面氧、块状 Ti4+至 Ti3+和碳酸盐物质的形成,这些物质在循环氧化还原过程中进一步...
More
西澳棕岭稀土矿公布最终可行性报告
2025
-
09
-
17
点击次数:
33
来源:中国稀土网据MiningNews.net网站报道,经历十多年之后,北方矿产公司(Northern Minerals)终于公布了其在西澳州棕岭(Browns Range)重稀土开发项目最终可行性研究报告,结果显示技术和经济上都可行。棕岭稀土矿目标是年产磷钇矿精矿1.75万吨,总稀土氧化物(TREO)品位25%,即TREO含量为4350吨。全成本为44.70美元/公斤。与全球其他稀土矿床相比,该...
More
郑重说明
重要下载
友情链接
在线反馈
联系我们
Copyright ©Copyright 2018 2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved
沪ICP备2020034223号-1
沪公网安备 31010402010140号
主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心
网站地图
犀牛云提供企业云服务