最近的一項研究發現晶格畸變可以將電子/氫負離子的混合導體三氫化鑭轉變為超快氫負離子導體,這將為一種全新的全固態電池——氫負離子電池的發展提供可能性。然而,此現象背后的機理還未研究清楚。
在前期研究工作的基礎上,中國科學院大連化學物理研究所的陳萍研究員、曹湖軍研究員團隊發現晶格畸變的三氫化鑭中存在一種奇特的冷凍效應,即低溫處理導致其電子電導率不可逆地降低2~3個數量級,并揭示此突變與四面體氫的配位環境改變有關。


該工作揭示的冷凍效應使晶格畸變的三氫化鑭在低溫表現出極好的離子電導率和遷移數,同時在其他晶格畸變的稀土氫化物中也發現了類似現象,這為低溫全固態氫負離子電池的開發提供了機會。
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