能源前沿讲座 第14-15期 | 固态电解质及氢化物高密度储氢主题系列讲座

2025年5月8日，先进能源学院邀请了丹麦奥胡斯大学Torben René Jensen教授和比利时法语鲁汶大学Yaroslav Filinchuk教授来校开展学术交流活动。

Jensen教授作题为“面向钙镁电池的固态电解质材料探索”的学术报告，深入介绍了新型氢化物电解质在多价离子固态电池中的应用前景。构建高效的固态电池系统，对于实现能源的可持续发展具有重要意义。当前虽已发现多种具备快速Li+和Na+迁移率的电解质材料，但Mg2+和Ca2+等较大尺寸二价阳离子电解质相关研究仍面临瓶颈。为此，Jensen教授团队以中性氨配体修饰的Ca2+（Mg2+）硼氢化物为核心，开发出一系列新型复合氢化物电解质材料，实现了对Mg2+和Ca2+离子迁移的高效调控，同时揭示了中性氨配体在提升二价离子导电性中的关键作用。相关研究为多价离子电池的发展开辟了新方向，也为固态储能技术的材料创新提供了有力支撑。

Filinchuk教授则围绕“多孔硼氢化物材料的高密度储氢行为“展开报告，介绍了其团队在多孔氢化物高密度储氢领域的最新进展。通过中子粉末衍射、气体吸附、非弹性中子散射及第一性原理计算等多种手段，系统研究了结构独特的多孔Mg(BH₄)₂框架材料在H₂与N₂吸附过程中的行为。研究发现，H₂与N₂在该材料中占据不同的吸附位点，每Mg(BH4)2吸附2.33个H2和0.66个N2，其中氢分子密度可达液态氢的两倍多。研究表明，小孔负氢材料在环境压力下实现高密度氢气稳定储存具有重要意义。相关吸附机制的深入理解需依赖中子与X射线原位衍射技术，并通过Rietveld连续精修构建动态等温/等压线，从而有效应对传统气体吸附测试中的滞后效应与动力学问题。该研究为高密度储氢材料的精准设计与开发奠定了重要基础。