研究人員開發(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 鈉電儲能技術(shù)新突破
鈉元素儲量豐富，遠超鋰元素，近年來其在鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域的應用前景備受關(guān)注。然而，當前鈉離子電池普遍存在功率偏低、儲能有限、充電耗時較長等問題，阻礙了其進一步發(fā)展。近期，韓國科技先進研究院（KAIST）材料科學與工程系 Jeung Ku Kang 教授帶領(lǐng)的研究團隊在這一領(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)威學術(shù)期刊《能量儲存材料》。此創(chuàng)新電池設計巧妙結(jié)合了傳統(tǒng)電池負極材料與超級電容器正極材料的優(yōu)勢，既實現(xiàn)了大容量儲能，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，需解決電池負極材料充電緩慢以及超級電容器正極材料容量不足的難題。Jeung Ku Kang 團隊運用兩種特定金屬有機框架進行優(yōu)化合成，制備出改良版負極材料?；钚圆牧媳磺度虢饘儆袡C框架衍生的多孔碳結(jié)構(gòu)中，有效提升了反應動力學。同時，團隊研制出高容量正極材料，使得正負極材料間的能量存儲速率差異得以均衡，從而構(gòu)建出高效鈉離子存儲系統(tǒng)。
采用新研發(fā)正負極構(gòu)建的全電池，展現(xiàn)出卓越性能，不僅能量密度超過商用鋰離子電池，還具備媲美超級電容器的功率密度特性。這類電池尤其適用于對快速充電有需求的領(lǐng)域，如電動汽車、智能電子設備及航空航天技術(shù)等。
Jeung Ku Kang 教授指出，這款能量密度達247 Wh/kg、功率密度達34748 W/kg的快速充電混合鈉離子儲能裝置，標志著能量存儲系統(tǒng)已突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。他預期此項技術(shù)將在各類電子設備，尤其是電動汽車中得到廣泛應用。
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