韓國科學(xué)技術(shù)高等研究院（KAIST，）周四宣布，由材料科學(xué)與工程系的姜正九教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了一種高能量和高輸出的混合鋰離子電池。

該團(tuán)隊開發(fā)了基于具有多孔結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電碳結(jié)構(gòu)的大容量陽極材料和陰極材料，該結(jié)構(gòu)中同時存在2至50納米的中孔和2nm或更小的微孔。

該電池的能量密度與商業(yè)化的鋰離子電池相當(dāng)，并且具有超級電容器的功率密度的特性。它可以用于需要幾分鐘或幾秒鐘的快速充電技術(shù)。

該團(tuán)隊的混合動力電池具有負(fù)電極的高存儲容量和電容器正電極的快速離子充電和放電功能，因此已成為下一代能量存儲設(shè)備而受到關(guān)注。然而，由于其不同的離子存儲機制，必須改善負(fù)極的電導(dǎo)率和存儲離子的特性，增加正極的存儲離子的能力，并優(yōu)化兩個電極。

研究團(tuán)隊通過使用具有多孔結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯和大容量正負(fù)電極以更快的速度開發(fā)基于導(dǎo)電碳的正極和負(fù)極材料，從而解決了該問題。

<顯示高能量密度和高功率密度的角標(biāo)圖以及使用太陽能電池模塊快速充電的設(shè)備的特性>

該團(tuán)隊已經(jīng)開發(fā)出碳結(jié)構(gòu)，其中結(jié)合了5至10納米大小的MoO2（鉬金屬氧化物）作為負(fù)極材料。該結(jié)構(gòu)由微孔組成，微孔有助于鋰離子滲透到電解質(zhì)和氧化石墨烯殼中，從而改善電導(dǎo)率。

研究團(tuán)隊還使用了一種新的結(jié)構(gòu)制造技術(shù)，該技術(shù)可以在還原的氧化石墨烯上交聯(lián)纖維型導(dǎo)電聚合物。通過這項技術(shù)，它開發(fā)出了一種用于電容器的陰極材料。聚苯胺（PANI）是一種導(dǎo)電聚合物，具有很強的結(jié)合力，并能促進(jìn)陰離子（PF6-）的吸附。

導(dǎo)電的PANI聚合物還原的氧化石墨烯陽極比還原的氧化石墨烯具有200％的更大的離子存儲容量。它還顯示了與活性炭相當(dāng)?shù)膬δ苄阅堋?/p>

“我們開發(fā)了一種先進(jìn)的鋰離子電池，其能量密度與鋰離子電池相同，并且能夠從高功率密度快速充電?！笨到淌谡f?！叭绻麑⑵洚a(chǎn)品擴(kuò)展到包括電動汽車在內(nèi)的所有電子設(shè)備，它將提高人們的生活質(zhì)量。”