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研究人员开发出可快速充电的钠电池：几秒钟即可充满，性能媲美锂电池 钠电储能技术新突破

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2024-04-22 22:33:11  新浪科技

钠元素储量丰富，远超锂元素，近年来其在钠离子电池技术领域的应用前景备受关注。然而，当前钠离子电池普遍存在功率偏低、储能有限、充电耗时较长等问题，阻碍了其进一步发展。近期，韩国科技先进研究院（KAIST）材料科学与工程系 Jeung Ku Kang 教授带领的研究团队在这一领域取得重要突破，成功研发出一款兼具高速充电、高能量及高功率特性的混合钠离子电池，能在数秒内完成充电。

该研究已以论文形式发表于权威学术期刊《能量储存材料》。此创新电池设计巧妙结合了传统电池负极材料与超级电容器正极材料的优势，既实现了大容量储能，又能快速充放电，具有成为锂离子电池替代方案的潜力。

要兼顾高能量密度与高功率密度，需解决电池负极材料充电缓慢以及超级电容器正极材料容量不足的难题。Jeung Ku Kang 团队运用两种特定金属有机框架进行优化合成，制备出改良版负极材料。活性材料被嵌入金属有机框架衍生的多孔碳结构中，有效提升了反应动力学。同时，团队研制出高容量正极材料，使得正负极材料间的能量存储速率差异得以均衡，从而构建出高效钠离子存储系统。

采用新研发正负极构建的全电池，展现出卓越性能，不仅能量密度超过商用锂离子电池，还具备媲美超级电容器的功率密度特性。这类电池尤其适用于对快速充电有需求的领域，如电动汽车、智能电子设备及航空航天技术等。

Jeung Ku Kang 教授指出，这款能量密度达247 Wh/kg、功率密度达34748 W/kg的快速充电混合钠离子储能装置，标志着能量存储系统已突破现有技术瓶颈。他预期此项技术将在各类电子设备，尤其是电动汽车中得到广泛应用。

(责任编辑：张蕾)
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