鈉離子電池可幾秒鐘完成充電

科技日報北京4月22日電 （記者劉霞）據韓國科學技術院官網19日報道，該機構科學家將電池中常用的陽極材料與適用于超級電容器的陰極材料集成在一起，開發出一種高能量、高功率鈉離子混合電池。該電池能在幾秒鐘內完成充電，有望替代鋰離子電池，應用于電動汽車、智能電子設備和航空航天技術等領域。相關論文發表于最新一期《儲能材料》雜志。

在自然界，鈉的儲量是鋰的500多倍，鈉離子電池技術近年來備受關注。但現有鈉離子電池有很多缺點，包括功率輸出較低、存儲特性受限、充電時間較長等。在最新研究中，研究人員開發出了這款能快速充電的鈉離子混合電池。

這款鈉離子混合儲能系統集成了通常的電池陽極材料和適用于超級電容器的陰極。但通常電池陽極儲能慢；而超級電容器陰極材料則電容量相對較低。為提升新電池儲能速度并增加其容量，研究團隊利用兩種不同的金屬有機框架對其進行了優化合成。

通過在金屬有機框架的多孔碳中納入精細活性材料，研究團隊開發出了動力學性能更優異的陽極材料，也合成出高容量陰極材料，還將陰極和陽極之間能量存儲速率的差異最小化，得到了這款具有高存儲容量及快速充放電速率的混合鈉離子儲能裝置，有望成為鋰離子電池的可行替代品。

新電池可在幾秒內快速充電，能量密度達247瓦時/千克，功率密度達34748瓦/千克，且歷經5000次充放電循環后，庫侖效率仍接近100%。該電池可廣泛應用于移動電子設備、電動汽車、大規模電網系統等諸多領域。