氢负离子(hydride ion),[2]也称负氢离子,是由一个中性氢原子H和一个电子所组成的松弛体系,[1]即氢原子额外获得一个电子,形成了带负电的离子,以符号H-表示。[9][1]氢负离子在地球表面常温常压条件下极不稳定。[10] 氢负离子仅存在于固体型盐中,但有的可以熔化,如氢化锂(LiH),熔融态可以导电,H-迁移向阳极,放电后释放出氢气。[3]氢负离子在许多科学过程中扮演重要角色。例如,它活跃于高温化学反应、星际空间演化以及氢能源技术(如储氢、氢负离子电池)等领域。在自然界中,氢负离子通常只能在极端环境中存在,例如恒星大气内部或受控的实验室装置里。[9] 1929年,汉斯・贝特(Hans Bethe)首次从理论上证实了氢负离子的存在。氢负离子很特殊,因为在自由状态下它没有束缚激发态,这一点最终在1977年得到了证实。[11][12]2025年9月,中国科学院大连化学物理研究所科研团队研发出新型氢负离子原型电池。相关成果于2025年9月17日发表在权威学术期刊《自然》上。[13] 发现历史
氢负离子的存在于1929年首次由汉斯・贝特(Hans Bethe)从理论上证实,他运用Hylleraas变分法证明了H⁻是束缚态的。他估算其基态能量为-1.0506里德伯(Ry)(-0.5253哈特里(Eₕ)),低于氢原子的基态能量(-0.5Eₕ)。氢负离子很特殊,因为在自由状态下它没有束缚激发态,这一点最终在1977年得到了证实。[11][12]