研究人員開(kāi)發(fā)出可快速充電的鈉電池：幾秒鐘即可充滿，性能媲美鋰電池鈉電儲(chǔ)能技術(shù)新突破

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2024-04-22 22:33:11 新浪科技

鈉元素儲(chǔ)量豐富,，遠(yuǎn)超鋰元素，近年來(lái)其在鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景備受關(guān)注,。然而,，當(dāng)前鈉離子電池普遍存在功率偏低,、儲(chǔ)能有限、充電耗時(shí)較長(zhǎng)等問(wèn)題,，阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展,。近期，韓國(guó)科技先進(jìn)研究院（KAIST）材料科學(xué)與工程系 Jeung Ku Kang 教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得重要突破,，成功研發(fā)出一款兼具高速充電,、高能量及高功率特性的混合鈉離子電池，能在數(shù)秒內(nèi)完成充電,。

該研究已以論文形式發(fā)表于權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《能量?jī)?chǔ)存材料》,。此創(chuàng)新電池設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合了傳統(tǒng)電池負(fù)極材料與超級(jí)電容器正極材料的優(yōu)勢(shì)，既實(shí)現(xiàn)了大容量?jī)?chǔ)能,，又能快速充放電,，具有成為鋰離子電池替代方案的潛力。

要兼顧高能量密度與高功率密度,，需解決電池負(fù)極材料充電緩慢以及超級(jí)電容器正極材料容量不足的難題,。Jeung Ku Kang 團(tuán)隊(duì)運(yùn)用兩種特定金屬有機(jī)框架進(jìn)行優(yōu)化合成，制備出改良版負(fù)極材料,?；钚圆牧媳磺度虢饘儆袡C(jī)框架衍生的多孔碳結(jié)構(gòu)中，有效提升了反應(yīng)動(dòng)力學(xué),。同時(shí),，團(tuán)隊(duì)研制出高容量正極材料，使得正負(fù)極材料間的能量存儲(chǔ)速率差異得以均衡,，從而構(gòu)建出高效鈉離子存儲(chǔ)系統(tǒng),。

采用新研發(fā)正負(fù)極構(gòu)建的全電池，展現(xiàn)出卓越性能,，不僅能量密度超過(guò)商用鋰離子電池,，還具備媲美超級(jí)電容器的功率密度特性。這類(lèi)電池尤其適用于對(duì)快速充電有需求的領(lǐng)域,，如電動(dòng)汽車(chē),、智能電子設(shè)備及航空航天技術(shù)等。

Jeung Ku Kang 教授指出,，這款能量密度達(dá)247 Wh/kg,、功率密度達(dá)34748 W/kg的快速充電混合鈉離子儲(chǔ)能裝置，標(biāo)志著能量存儲(chǔ)系統(tǒng)已突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸,。他預(yù)期此項(xiàng)技術(shù)將在各類(lèi)電子設(shè)備,，尤其是電動(dòng)汽車(chē)中得到廣泛應(yīng)用,。

(責(zé)任編輯：張蕾)

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