【2025-11-21】 氢化物在能源储存与化学转化中的作用
发布时间:2025年11月18日

陈萍 研究员

中国科学院大连化物所

报告时间:2025年11月21号(星期五)13:00-14:00

报告地点:张江校区 6 号楼二楼宣讲厅

邀请人:叶天南 长聘教轨副教授


个人简介

陈萍,女,博士,研究员,杰青,万人。1991年毕业于厦门大学化学系,分别于1994、1997年获得厦门大学硕士和博士学位。毕业后受聘于新加坡国立大学,历任研究员、高级研究员、助理教授和副教授。2008年作为特聘研究员带领其团队加入中科院大连化学物理研究所。致力于氢化物能源化学研究领域,研究方向包括:1.化学储氢;2.氢化物介导化学固氮;3.氢负离子传导。已在《Nature》(3篇)、《Nat. Mater.》、《Nat. Chem.》(2篇)、《Nat. Energy》、《Nat. Catal.》等期刊发表论文260余篇。担任国际能源署氢能执委会委员及中方代表、国际氢能联合会国际顾问;担任JEC副主编、JPC、CHEM国际咨询委委员等。在国际会议大会和邀请报告90余次,担任美国材料学会春季大会主席(2011),高登会议金属氢体系大会副主席(2019)、主席(2021),荣获世界清洁能源“创新使命领军者(2019)”称号。

报告摘要

氢是宇宙中最早诞生的元素,在人类对物质世界的认识中起到了至关重要的作用。氢可以从电正性更强的元素或基团中获取电子,化合为以分子、团簇、或体相材料等形式存在的氢化物。本次报告主要探讨氢化物在储氢、合成氨和氢负离子传导等方面的独特作用。氢化物中的氢带有负电荷,可以与带正电荷的氢结合放出氢气分子。这一过程形成了储氢材料设计研发的策略。先后建立了氨基化物-氢化物复合物、金属氨基硼烷、金属有机化合物等储氢材料体系,呈现出丰富的物质结构和化学反应特性。氢化物亦可视为电子与质子的载体,而氮气分子活化转化需要电子与质子的给予。这种内在关联启发我们研制了由氢化物与过渡金属组成的复合或络合催化剂体系,探讨了氮气分子在这一类富电子、多组分活性中心上解离活化机制。进一步研究发现主族元素氢化物还可通过光生电荷分离实施光催化合成氨。氢化物与氮、氢、氨之间独特的化学作用使低温低压合成氨成为可能。氢负离子传导是固态离子传导领域最为前沿的课题。氢负离子易极化,可在稀土金属氢化物品格中扩散。然而稀土金属氢化物具有较强的电子电导。我们近期研发发现,通过品格畸变抑制电子传导,可使LaH3在-40℃呈现超快离子传导状态(电导率>10 mS/cm,活化能<0.2 ev),并研发出全球首例氢负离子原型电池,为电化学储能与转化新模式探索出了方向。