韩国KAIST开发出高能量、高输出的混合动力电池

韩国科学技术高等研究院（KAIST，）周四宣布，由材料科学与工程系的姜正九教授领导的研究小组开发了一种高能量和高输出的混合锂离子电池。

该团队开发了基于具有多孔结构的导电碳结构的大容量阳极材料和阴极材料，该结构中同时存在2至50纳米的中孔和2nm或更小的微孔。

该电池的能量密度与商业化的锂离子电池相当，并且具有超级电容器的功率密度的特性。它可以用于需要几分钟或几秒钟的快速充电技术。

该团队的混合动力电池具有负电极的高存储容量和电容器正电极的快速离子充电和放电功能，因此已成为下一代能量存储设备而受到关注。然而，由于其不同的离子存储机制，必须改善负极的电导率和存储离子的特性，增加正极的存储离子的能力，并优化两个电极。

研究团队通过使用具有多孔结构的氧化石墨烯和大容量正负电极以更快的速度开发基于导电碳的正极和负极材料，从而解决了该问题。

<显示高能量密度和高功率密度的角标图以及使用太阳能电池模块快速充电的设备的特性>

该团队已经开发出碳结构，其中结合了5至10纳米大小的MoO2（钼金属氧化物）作为负极材料。该结构由微孔组成，微孔有助于锂离子渗透到电解质和氧化石墨烯壳中，从而改善电导率。

研究团队还使用了一种新的结构制造技术，该技术可以在还原的氧化石墨烯上交联纤维型导电聚合物。通过这项技术，它开发出了一种用于电容器的阴极材料。聚苯胺（PANI）是一种导电聚合物，具有很强的结合力，并能促进阴离子（PF6-）的吸附。

导电的PANI聚合物还原的氧化石墨烯阳极比还原的氧化石墨烯具有200％的更大的离子存储容量。它还显示了与活性炭相当的储能性能。

“我们开发了一种先进的锂离子电池，其能量密度与锂离子电池相同，并且能够从高功率密度快速充电。”康教授说。“如果将其产品扩展到包括电动汽车在内的所有电子设备，它将提高人们的生活质量。”