一种氢负离子导体和制备方法及应用技术

技术编号:44821392 阅读:24 留言:0更新日期:2025-03-28 20:10
本申请公开了一种氢负离子导体和制备方法及应用,所述氢负离子导体包括稀土金属氢化物和主族金属化合物;所述主族金属化合物选自碱金属化合物和/或碱土金属化合物;所述主族金属化合物中的主族金属元素与所述稀土金属氢化物中的稀土金属元素的摩尔比为2:1~1:7。本发明专利技术提出将含碱(土)金属化合物复合稀土金属氢化物的材料作为氢负离子导体。所述导体材料包含碱(土)金属化合物和稀土金属氢化物两组分;碱金属与稀土金属元素的摩尔比为2:1~1:7。其在室温及中高温下表现出优异的离子电导率,有望应用于氢负离子电池、燃料电池及电还原反应装置等。这一发明专利技术将大大拓宽金属氢化物、固体电解质材料的研究体系及其应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种氢负离子导体和制备方法及应用,属于材料。


技术介绍

1、氢元素在形成化合物时,既可以非常容易的失去一个电子变成质子,也可以得到一个电子成为氢负离子。h-离子的半径更大,与f-、o2-近似,但只含有一个价电荷,因此电荷密度小,更易于极化,这与材料中的质子传导有很大不同,质子的电荷密度很高,且在氧化物中往往与o强烈键合,活化能很高。另外,氢负离子的标准氧化还原电位为-2.3v,接近镁离子的(-2.4v),但原子质量却仅为镁的1/24,这使其有望成为新一代高能量密度、高电位电池的离子导体材料。研究h-离子的快速传导,有望实现一系列技术的革新,包括新型的h-全固态电池、气体传感器、分离膜、膜反应器、以及各种催化反应等。

2、已有一些氢负离子导体被报道,主要包括两类:一类是碱土金属基的,有二元氢化物、氧氢化物、卤氢化物;另一类是稀土金属基的,主要是氧氢化物。氢负离子导体的研究体系还较少且大部分体系在中低温及室温的离子电导率较差,导致其在电化学领域的应用还处于空白。

3、稀土金属二元氢化物通常是面心立方结构,稀土金属占据面心和顶点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢负离子导体,其特征在于,所述氢负离子导体包括稀土金属氢化物和主族金属化合物;

2.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述碱金属化合物中的碱金属元素选自锂、钠、钾、铷、铯中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述稀土金属元素选自钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述主族金属化合物选自主族金属氢化物、主族金属氮化物、主族金属卤化物、主族金属氧化物、主族金属硫化物、主族金属羰基化合物、主族金属碳化物中的至少一种。...

【技术特征摘要】

1.一种氢负离子导体,其特征在于,所述氢负离子导体包括稀土金属氢化物和主族金属化合物;

2.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述碱金属化合物中的碱金属元素选自锂、钠、钾、铷、铯中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述稀土金属元素选自钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的氢负离子导体,其特征在于,所述主族金属化合物选自主族金属氢化物、主族金属氮化物、主族金属卤化物、主族金属氧化物、主族金属硫化物、主族金属羰基化合物、主族金属碳化物中的至少一种。

5.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈萍崔继荣曹湖军
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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