近日，中国科学技术大学的陈维教授课题组成功提出了一种全新的电池化学体系——氢气作为正极的可充电锂金属-氢气电池，这一研究成果已在《德国应用化学》上发表。

Li-H电池结构和工作示意图

氢气，这一被誉为最具前景的经济高效可再生资源，因其合适的氧化还原电位、低过电位以及长期稳定性，长期以来被视为电池电极材料的潜力股。然而，尽管20世纪60年代以来，可充电的镍-氢气电池已在航空航天领域展现出了高稳定性、可靠性和耐久性，但传统氢气电池大多将氢气用作负极，且工作电压有限，能量密度相对较低。

Li-H电池综合电化学性能展示。a倍率性能；b-c长循环稳定性；d-e高温性能；f-g低温性能

陈维课题组此次的突破，正是基于对氢气电极特性的深入理解和创新应用。他们不仅创制了多种类型的氢气电池体系，如先进的镍-氢气电池、卤素-氢气电池等，还首次将氢气用作正极，与低电位的锂金属负极配对，从而实现了能量密度和工作电压的双重提升。

这一创新设计使得可充电锂金属-氢气电池展现出了极具吸引力的电化学性能。研究人员进一步构建的无负极可充电锂金属-氢气电池，更是通过首次充电时从低成本的锂盐中沉积锂金属生成负极，进一步提升了电池的实际能量密度和经济适用性。