Para ilmuwan telah membangun baterai ion hidrida yang dapat diisi ulang pertama.

Ion hidrida (H⁻) telah menarik minat sebagai pembawa muatan potensial untuk perangkat elektrokimia di masa depan karena massa yang sangat rendah dan potensi redoks yang tinggi. Namun, kemajuan telah terbatas karena tidak ada elektrolit yang mampu memberikan kombinasi gerakan ion cepat, stabilitas termal, dan kompatibilitas dengan elektroda yang dibutuhkan sistem tersebut.

Sebuah studi terbaru di Alam melaporkan terobosan dari Prof. Ping Chen dan timnya di Dalian Institute of Chemical Physics (DICP), bagian dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS). Para peneliti menciptakan jenis baru elektrolit ion hidrida inti -shell dan berhasil mengumpulkan prototipe pertama dari baterai ion hidrida yang dapat diisi ulang.

https://www.youtube.com/watch?v=hzdraycteom
Para peneliti telah mengembangkan baterai ion hidrida all-solid-solid-solid-state. Kredit: DICP

Menggunakan desain heterojunction yang terinspirasi, para peneliti mensintesis hidrida komposit inti-shell baru, 3CEH₃@Bah₂di mana bah tipis₂ Shell merangkum CEH₃. Struktur ini memanfaatkan konduktivitas ion hidrida tinggi CEH₃ dan stabilitas bah₂memungkinkan konduksi ion hidrida cepat pada suhu kamar bersama dengan stabilitas termal dan elektrokimia yang tinggi.

Baterai ion hidrida prototipe

Selain itu, para peneliti membangun CEH₂3ceh₃@Bah₂| Naalh₄ All-Solid-State Hydride Ion Prototipe Baterai Menggunakan Naalh₄bahan penyimpanan hidrogen klasik, sebagai komponen aktif katoda. Elektroda positif baterai menghasilkan kapasitas pelepasan awal 984 mAh/g pada suhu kamar dan mempertahankan 402 mAh/g setelah 20 siklus.

Dalam konfigurasi yang ditumpuk, tegangan operasi mencapai 1,9 V, menyalakan lampu dioda pemancar cahaya kuning, yang merupakan contoh menarik untuk aplikasi praktis.

Dengan mengadopsi hidrogen sebagai pembawa muatan, teknologi ini menghindari pembentukan dendrit, membuka jalan bagi penyimpanan energi yang aman, efisien, dan berkelanjutan. Dengan sifat merdu dari bahan berbasis hidrida, baterai ion hidrida memiliki potensi besar untuk penyimpanan dan konversi energi bersih.

Referensi: “Suhu kamar yang dapat diisi ulang dengan baterai ion hidrida-solid-solid-state” oleh Jirong Cui, Ren Zou, Weijin Zhang, Hong Wen, Jinyao Liu, Shanghai Wang, Shukun Liu, Hetong Chen, Wei Liu, Xiaohua Ju, Weiwe Wang, Taig Gan Gan Gan, Jian Guging, Wei Wang, Wei Wang, Wei Wang, Wei Wang, Wei Wang, Wei Wang, Wii, Cao dan Ping Chen, 17 September 2025, Alam.
Dua: 10.1038/S41586-025-09561-3

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.

Antarmuka baru membuka jalan untuk menghubungkan perangkat kuantum.

Jaringan kuantum sering digambarkan sebagai tahap selanjutnya dari Internet. Alih -alih mentransfer informasi digital biasa dalam bit, mereka menggunakan foton untuk membawa informasi kuantum. Pendekatan ini dapat membuat komunikasi hampir tidak dapat dipecahkan, menghubungkan komputer kuantum yang jauh ke dalam satu sistem yang kuat, dan memungkinkan teknologi penginderaan yang mampu mengukur waktu dan kondisi lingkungan dengan presisi yang luar biasa.

Agar jaringan semacam ini berfungsi, para peneliti harus mengembangkan node jaringan kuantum yang dapat menyimpan informasi kuantum dan menukarnya melalui partikel cahaya. Dalam terobosan baru -baru ini, sebuah tim yang dipimpin oleh Ben Lanyon di Departemen Fisika Eksperimental, University of Innsbruck, menunjukkan simpul seperti itu dengan menggunakan rantai sepuluh ion kalsium di dalam komputer kuantum prototipe.

Dengan mengendalikan medan listrik dengan halus, para ilmuwan memandu ion satu per satu menjadi rongga optik. Di dalam rongga, pulsa laser yang dikalibrasi dengan hati -hati menyebabkan setiap ion memancarkan satu fotondengan polarisasi foton menjadi terjerat dengan keadaan kuantum ion.

Menghubungkan ion dan foton

Proses ini menciptakan aliran foton; masing-masing terikat pada ion-qubit yang berbeda dalam register. Di masa depan foton dapat melakukan perjalanan ke node yang jauh dan digunakan untuk menetapkan keterikatan antara perangkat kuantum yang terpisah. Para peneliti mencapai kesetiaan reruntutan ion -foton rata -rata 92 persen, tingkat ketepatan yang menggarisbawahi kekokohan metode mereka.

“Salah satu kekuatan utama dari teknik ini adalah skalabilitasnya,” kata Ben Lanyon. “Sementara percobaan sebelumnya berhasil menghubungkan hanya dua atau tiga ion-qubit dengan foton individu, pengaturan Innsbruck dapat diperluas ke register yang jauh lebih besar, berpotensi mengandung ratusan ion dan banyak lagi.” Ini membuka jalan untuk menghubungkan seluruh prosesor kuantum di seluruh laboratorium atau bahkan benua.

“Metode kami adalah langkah menuju membangun jaringan kuantum yang lebih besar dan lebih kompleks,” kata Marco Canteri, penulis pertama penelitian. “Ini membawa kita lebih dekat ke aplikasi praktis seperti komunikasi kuantum-aman, didistribusikan Komputasi kuantumdan penginderaan kuantum terdistribusi skala besar. “

Aplikasi yang lebih luas

Di luar jaringan, teknologi ini juga dapat memajukan jam atom optik, yang menjaga waktu begitu tepat sehingga mereka akan kehilangan kurang dari satu detik dari usia alam semesta. Jam seperti itu dapat dihubungkan melalui jaringan kuantum untuk membentuk sistem ketepatan waktu di seluruh dunia yang tak tertandingi ketepatan.

Referensi: “Daftar Ion Sepuluh Quit yang Terpadu Foton” oleh M. Canteri, Z. X. Koong, J. Bate, A. Winkler, V. Krutyanskiy dan B. P. Lanyon, 21 Agustus 2025, Surat Ulasan Fisik.
Dua: 10.1103/v5k1-whwz

Pekerjaan ini didukung secara finansial oleh Dana Sains Austria FWF dan Uni Eropa, antara lain, dan menunjukkan tidak hanya tonggak teknis tetapi juga blok bangunan utama untuk generasi berikutnya dari teknologi kuantum.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Para peneliti di TUM telah mengembangkan bahan baru untuk baterai solid-state. Baterai solid-state dipandang sebagai pengubah permainan untuk masa depan penyimpanan energi. Mereka dapat memiliki lebih banyak daya dan lebih aman karena tidak mengandalkan bahan yang mudah terbakar seperti baterai lithium-ion saat ini. Sekarang, para peneliti di Universitas Teknik Munich (TUM) dan Tumint. Penelitian Energi (…)

RisalahPos.com Network

Para peneliti telah mempercepat pergerakan ion secara signifikan menggunakan nanoteknologi, yang berpotensi meningkatkan teknologi mulai dari pengisian baterai hingga biosensing. Terobosan di Washington State University dan Lawrence Berkeley National Laboratory ini melibatkan pembuatan saluran nano yang dilapisi dengan molekul yang menarik ion, memungkinkan mereka bergerak sepuluh kali lebih cepat dari sebelumnya. Perkembangan ini dapat merevolusi penyimpanan energi dan membantu (…)

RisalahPos.com Network

Related