電池：室温充電式全固体水素化物イオン電池

負の電荷キャリアとして、水素化物イオン（H⁻）は、エネルギー、分極性、反応性が陽イオンよりも高い。H⁻を介する電気化学過程は、既存の系と根本的に異なっており、充電式電池、燃料電池、電解セル、ガス分離膜などの革新的電気化学デバイスの開発を可能にする。今回我々は、室温で高速H⁻伝導を示し、60℃以上で超イオン伝導体になる、コア-シェル型水素化物3CeH₃@BaH₂を開発した。この水素化物によって、全固体充電式H⁻電池CeH₂|3CeH₃@BaH₂|NaAlH₄の構築が可能になった。この電池は、正極材料としてNaAlH₄、負極材料としてCeH₂を用い、周囲条件で動作する。この電池の初期比容量は984 mAh g⁻¹で、20サイクル後も402 mAh g⁻¹を維持した。水素を電荷キャリアとして用いることによって、原理上、有害な金属デンドライトの形成を避けられるため、クリーンエネルギーの貯蔵と変換に向けて新たな研究の道が開かれる。

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