4 月 22 日消息，鈉 （Na） 的含量是鋰 （Li） 的 500 倍以上，最近因其在鈉離子電池技術(shù)中的潛力而受到廣泛關(guān)注。但現(xiàn)存的鈉離子電池普遍存在功率較低、儲能有限、充電時(shí)間長等缺點(diǎn)，限制了其發(fā)展。近日，韓國科技先進(jìn)研究院（KAIST）材料科學(xué)與工程系 Jeung Ku Kang 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)取得重大進(jìn)展，成功研發(fā)了一種可快速充電的高能量、高功率混合鈉離子電池，可以在幾秒鐘內(nèi)充滿電。

該研究成果以論文形式發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《能量儲存材料》上，這項(xiàng)創(chuàng)新的混合能量存儲系統(tǒng)將傳統(tǒng)電池使用的負(fù)極材料與超級電容器使用的正極材料結(jié)合起來，使電池既能實(shí)現(xiàn)大容量存儲，又能夠快速充放電，有望成為鋰離子電池的可行替代品。

不過，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)高能量密度和高功率密度，就需要解決電池負(fù)極材料充電慢以及超級電容器正極材料容量相對較低的問題。Jeung Ku Kang 教授團(tuán)隊(duì)采用兩種不同的金屬有機(jī)框架，優(yōu)化合成了混合電池。這種方法制備的負(fù)極材料，通過將活性材料嵌入由金屬有機(jī)框架衍生出的多孔碳中，改善了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。同時(shí)，他們還合成了高容量的正極材料，使正負(fù)極材料的搭配能夠平衡并縮小能量存儲速率的差異，從而創(chuàng)建出高性能的鈉離子存儲系統(tǒng)。

由新研發(fā)的正負(fù)極組成的全電池，展現(xiàn)出優(yōu)異的性能，能量密度甚至超越了商用鋰離子電池，同時(shí)還具備超級電容器的功率密度特性。這種電池非常適合于需要快速充電的領(lǐng)域，例如電動(dòng)汽車、智能電子設(shè)備以及航空航天技術(shù)等。

Jeung Ku Kang 表示，這種可實(shí)現(xiàn)快速充電、能量密度達(dá)到 247 Wh/kg、功率密度達(dá)到 34748 W / kg 的混合鈉離子能量存儲裝置，標(biāo)志著能量存儲系統(tǒng)突破了現(xiàn)有瓶頸，他預(yù)計(jì)這項(xiàng)技術(shù)將在包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的各種電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。