质子电池以质子（氢离子）为电荷载体，具有充电速度快、安全性高、环境友好、不依赖稀有金属等独特优势，被认为是锂离子电池的重要替代技术，在大规模储能、便携式电子设备等领域具有广阔应用前景，但质子导体电导率低、正极材料容量有限等问题长期制约其发展。2025年，质子电池领域取得多项突破性进展。
在全有机体系数千次循环方向，澳大利亚新南威尔士大学研究团队开发出一种新型可充电电池，使用质子作为电荷载体，提供了比传统锂离子电池更安全、更环保的替代方案。与传统电池依赖锂或钠等金属离子不同，这种创新设计利用质子实现快速电荷转移和数千次循环的卓越稳定性，为可持续储能开辟了新路径。
在300摄氏度质子电导率方向，2025年12月，研究团队发现锡酸钡和钛酸钡两种氧化物，当掺杂高浓度钪时，在300摄氏度下达到了超过0.01西门子每厘米的目标质子电导率，这一电导率与当今固体氧化物燃料电池电解质在600至700摄氏度下达到的水平相当，结构分析和分子动力学模拟揭示了质子在材料中的快速传输机制。在全固态质子电池方向，研究团队引入了一种双功能策略，使用阳离子共价有机框架作为宿主，同时稳定磷钼酸簇负极并将磷酸限制在纳米通道内作为固态电解质，实现了高倍率和超稳定循环性能。在离子拓扑工程阴极方向，南华大学陶泽天课题组基于前期开发的三导电阴极材料，进一步提出离子拓扑工程策略，通过B位引入钼元素诱导原位相分离，成功在钙钛矿基体表面构筑了均匀分布的氧化镍纳米颗粒，有效形成稳定且高活性的异质界面。在高温质子交换膜方向，吉林大学李昊龙和赵成吉团队在高温质子交换膜中构建了高传导的多金属氧酸盐杂化离子相区，在较低磷酸含量下实现了优异的质子电导率，有效解决了高温质子交换膜质子电导率对磷酸的依赖性问题。从全有机体系数千次循环到300摄氏度质子电导率，从全固态质子电池到离子拓扑工程阴极，质子电池正在推动安全储能进入质子时代。
