近日,中国科学院大连化学物理研究所团队开发出新型核壳结构氢负离子电解质,并成功构建了首例氢负离子原型电池,这一成果北京时间9月17日在国际学术期刊《自然》发表。
2018年,中国科学院大连化物所研究团队启动氢负离子传导研究,并于2023年提出了“晶格畸变抑制电子电导”策略,研制出室温超快氢负离子导体。在此基础上,团队又以氢化钡(BaH2)薄层包覆三氢化铈(CeH3),研制出一种新型核壳结构复合氢化物材料。该材料在室温下即可展现快速的氢负离子传导特性,并同时兼具优异的热稳定性与电化学稳定性,是一种理想的电解质材料。
基于上述新型氢负离子电解质材料,团队利用经典的储氢材料氢化铝钠(NaAlH4)作正极,贫氢的二氢化铈(CeH2)作负极,组装出首例氢负离子原型电池。团队通过搭建叠层电池,把电压提升到1.9伏,并成功点亮了LED灯,证明了氢负离子电池为电子设备供电的可行性,标志着氢负离子电池成功从“理论模型”迈向了“实验室原型”。
而氢是未来清洁能源体系的重要组成部分,通常以氢正离子(质子)、氢负离子和氢原子三种形式存在。其中,氢负离子电子密度最高、易极化、反应性最强,是一种独特且具有巨大潜力的能量载体,其研发具有重要的科学意义和应用前景,未来有望在大规模储能、储氢、移动电源、特种电源等领域发挥重要作用。
氢负离子电池的核心优势
优势 |
简介 |
超高能量密度 |
理论能量密度远超当前锂离子电池,有望达到>3500Wh/kg(锂离子电池普遍为150-300Wh/kg),这意味着在相同重量下,续航能力可提升一个数量级。 |
原材料丰富且成本低 |
关键材料涉及氢元素以及一些稀土金属或碱土金属(如钙、锶等),地壳储量丰富,价格远低于锂、钴、镍等,从根本上解决了锂资源卡脖子问题。 |
高安全性 |
氢负离子电池的电解液通常为固态,不易燃易爆,从根本上避免了液态电解质锂电池的热失控和燃烧风险。 |
环保友好 |
主要材料无毒或低毒,且易于回收,对环境更友好。 |
资料来源:观研天下整理
同时,政策与资金支撑方面,中国“十四五”规划、“碳中和、2060”目标以及《新能源汽车产业发展规划》等顶层设计,均将下一代高性能储能技术列为重点突破方向。氢负离子电池作为极具潜力的技术路线,有望获得持续的国家基金(如国家自然科学基金、重点研发计划)和地方政府支持。
技术突破的预期方面,全球材料科学不断进步,尤其在新型固态电解质、纳米材料、界面改性技术等方面的发展,为降低氢负离子电池的工作温度提供了可能,而中国科研机构在这些领域非常活跃。(WYD)
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目录大纲:
【第一部分 行业定义与监管 】
第一章 2020-2024年中国氢负离子电池行业发展概述
第一节 氢负离子电池行业发展情况概述
一、氢负离子电池行业相关定义
二、氢负离子电池特点分析
三、氢负离子电池行业基本情况介绍
四、氢负离子电池行业经营模式
(1)生产模式
(2)采购模式
(3)销售/服务模式
五、氢负离子电池行业需求主体分析
第二节 中国氢负离子电池行业生命周期分析
一、氢负离子电池行业生命周期理论概述
二、氢负离子电池行业所属的生命周期分析
第三节 氢负离子电池行业经济指标分析
一、氢负离子电池行业的赢利性分析
二、氢负离子电池行业的经济周期分析
三、氢负离子电池行业附加值的提升空间分析
第二章 中国氢负离子电池行业监管分析
第一节 中国氢负离子电池行业监管制度分析
一、行业主要监管体制
二、行业准入制度
第二节 中国氢负离子电池行业政策法规
一、行业主要政策法规
二、主要行业标准分析
第三节 国内监管与政策对氢负离子电池行业的影响分析
【第二部分 行业环境与全球市场】
第三章 2020-2024年中国氢负离子电池行业发展环境分析
第一节 中国宏观环境与对氢负离子电池行业的影响分析
一、中国宏观经济环境
二、中国宏观经济环境对氢负离子电池行业的影响分析
第二节 中国社会环境与对氢负离子电池行业的影响分析
第三节 中国对外贸易环境与对氢负离子电池行业的影响分析
第四节 中国氢负离子电池行业投资环境分析
第五节 中国氢负离子电池行业技术环境分析
第六节 中国氢负离子电池行业进入壁垒分析
一、氢负离子电池行业资金壁垒分析
二、氢负离子电池行业技术壁垒分析
三、氢负离子电池行业人才壁垒分析
四、氢负离子电池行业品牌壁垒分析
五、氢负离子电池行业其他壁垒分析
第七节 中国氢负离子电池行业风险分析
一、氢负离子电池行业宏观环境风险
二、氢负离子电池行业技术风险
三、氢负离子电池行业竞争风险
四、氢负离子电池行业其他风险
第四章 2020-2024年全球氢负离子电池行业发展现状分析
第一节 全球氢负离子电池行业发展历程回顾
第二节 全球氢负离子电池行业市场规模与区域分布情况
第三节 亚洲氢负离子电池行业地区市场分析
一、亚洲氢负离子电池行业市场现状分析
二、亚洲氢负离子电池行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲氢负离子电池行业市场前景分析
第四节 北美氢负离子电池行业地区市场分析
一、北美氢负离子电池行业市场现状分析
二、北美氢负离子电池行业市场规模与市场需求分析
三、北美氢负离子电池行业市场前景分析
第五节 欧洲氢负离子电池行业地区市场分析
一、欧洲氢负离子电池行业市场现状分析
二、欧洲氢负离子电池行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲氢负离子电池行业市场前景分析
第六节 2025-2032年全球氢负离子电池行业分布走势预测
第七节 2025-2032年全球氢负离子电池行业市场规模预测
【第三部分 国内现状与企业案例】
第五章 中国氢负离子电池行业运行情况
第一节 中国氢负离子电池行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国氢负离子电池行业市场规模分析
一、影响中国氢负离子电池行业市场规模的因素
二、中国氢负离子电池行业市场规模
三、中国氢负离子电池行业市场规模解析
第三节 中国氢负离子电池行业供应情况分析
一、中国氢负离子电池行业供应规模
二、中国氢负离子电池行业供应特点
第四节 中国氢负离子电池行业需求情况分析
一、中国氢负离子电池行业需求规模
二、中国氢负离子电池行业需求特点
第五节 中国氢负离子电池行业供需平衡分析
第六节 中国氢负离子电池行业存在的问题与解决策略分析
第六章 中国氢负离子电池行业产业链及细分市场分析
第一节 中国氢负离子电池行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、氢负离子电池行业产业链图解
第二节 中国氢负离子电池行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对氢负离子电池行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对氢负离子电池行业的影响分析
第三节 中国氢负离子电池行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第七章 2020-2024年中国氢负离子电池行业市场竞争分析
第一节 中国氢负离子电池行业竞争现状分析
一、中国氢负离子电池行业竞争格局分析
二、中国氢负离子电池行业主要品牌分析
第二节 中国氢负离子电池行业集中度分析
一、中国氢负离子电池行业市场集中度影响因素分析
二、中国氢负离子电池行业市场集中度分析
第三节 中国氢负离子电池行业竞争特征分析
一、企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第八章 2020-2024年中国氢负离子电池行业模型分析
第一节 中国氢负离子电池行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国氢负离子电池行业SWOT分析
一、SWOT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国氢负离子电池行业SWOT分析结论
第三节 中国氢负离子电池行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第九章 2020-2024年中国氢负离子电池行业需求特点与动态分析
第一节 中国氢负离子电池行业市场动态情况
第二节 中国氢负离子电池行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 氢负离子电池行业成本结构分析
第四节 氢负离子电池行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国氢负离子电池行业价格现状分析
第六节 2025-2032年中国氢负离子电池行业价格影响因素与走势预测
第十章 中国氢负离子电池行业所属行业运行数据监测
第一节 中国氢负离子电池行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国氢负离子电池行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国氢负离子电池行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十一章 2020-2024年中国氢负离子电池行业区域市场现状分析
第一节 中国氢负离子电池行业区域市场规模分析
一、影响氢负离子电池行业区域市场分布的因素
二、中国氢负离子电池行业区域市场分布
第二节 中国华东地区氢负离子电池行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区氢负离子电池行业市场分析
(1)华东地区氢负离子电池行业市场规模
(2)华东地区氢负离子电池行业市场现状
(3)华东地区氢负离子电池行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区氢负离子电池行业市场分析
(1)华中地区氢负离子电池行业市场规模
(2)华中地区氢负离子电池行业市场现状
(3)华中地区氢负离子电池行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区氢负离子电池行业市场分析
(1)华南地区氢负离子电池行业市场规模
(2)华南地区氢负离子电池行业市场现状
(3)华南地区氢负离子电池行业市场规模预测
第五节 华北地区氢负离子电池行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区氢负离子电池行业市场分析
(1)华北地区氢负离子电池行业市场规模
(2)华北地区氢负离子电池行业市场现状
(3)华北地区氢负离子电池行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区氢负离子电池行业市场分析
(1)东北地区氢负离子电池行业市场规模
(2)东北地区氢负离子电池行业市场现状
(3)东北地区氢负离子电池行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区氢负离子电池行业市场分析
(1)西南地区氢负离子电池行业市场规模
(2)西南地区氢负离子电池行业市场现状
(3)西南地区氢负离子电池行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区氢负离子电池行业市场分析
(1)西北地区氢负离子电池行业市场规模
(2)西北地区氢负离子电池行业市场现状
(3)西北地区氢负离子电池行业市场规模预测
第九节 2025-2032年中国氢负离子电池行业市场规模区域分布预测
第十二章 氢负离子电池行业企业分析(随数据更新可能有调整)
第一节 企业一
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第二节 企业二
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第三节 企业三
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第四节 企业四
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第五节 企业五
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第六节 企业六
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第七节 企业七
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第八节 企业八
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第九节 企业九
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第十节 企业十
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
【第四部分 展望、结论与建议】
第十三章 2025-2032年中国氢负离子电池行业发展前景分析与预测
第一节 中国氢负离子电池行业未来发展前景分析
一、中国氢负离子电池行业市场机会分析
二、中国氢负离子电池行业投资增速预测
第二节 中国氢负离子电池行业未来发展趋势预测
第三节 中国氢负离子电池行业规模发展预测
一、中国氢负离子电池行业市场规模预测
二、中国氢负离子电池行业市场规模增速预测
三、中国氢负离子电池行业产值规模预测
四、中国氢负离子电池行业产值增速预测
五、中国氢负离子电池行业供需情况预测
第四节 中国氢负离子电池行业盈利走势预测
第十四章 中国氢负离子电池行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国氢负离子电池行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国氢负离子电池行业进入策略分析
一、目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 氢负离子电池行业品牌营销策略分析
一、氢负离子电池行业产品策略
二、氢负离子电池行业定价策略
三、氢负离子电池行业渠道策略
四、氢负离子电池行业推广策略
第四节 观研天下分析师投资建议