Изследователският екип, ръководен от професор Канг от Катедрата по материалознание и инженерство, разработи хибридна натриево-йонна батерия с висока енергия и мощност, способна на бързо зареждане. Това изследване в съавторство с докторантите от KAIST Джонг Хуи Чой и Донг Уон Ким е публикувано в списанието Energy Storage Materials със заглавие Low-crystallinity conductive multivalence iron sulfide-embedded S-doped anode and high-surface-area O-doped cathode of 3D porous N-rich graphitic carbon frameworks for high-performance sodium-ion hybrid energy storages.
Иновативната хибридна система за съхранение на енергия обединява анодни материали, които обикновено се използват в батерии, с катоди, подходящи за суперкондензатори. Тази комбинация позволява на устройството да постигне както висок капацитет на съхранение, така и бързи скорости на зареждане и разреждане, което го превръща в жизнеспособна алтернатива на литиево-йонните батерии от следващо поколение.
Този подход доведе до разработването на аноден материал с подобрена кинетика чрез включването на фини активни материали в порест въглерод, получен от металоорганични рамки. Освен това беше синтезиран катоден материал с висок капацитет, а комбинацията от катоден и аноден материал позволи разработването на система за съхранение на натриеви йони, оптимизираща баланса и минимизираща различията в скоростта на съхранение на енергия между електродите.
Сглобената пълна клетка, включваща новоразработените анод и катод, представлява високопроизводително хибридно натриево-йонно устройство за съхранение на енергия. Това устройство превъзхожда енергийната плътност на търговските литиево-йонни батерии и притежава характеристиките на плътността на мощността на суперкондензаторите.
Професор Канг отбеляза, че хибридното натриево-йонно устройство за съхранение на енергия, способно на бързо зареждане и постигащо енергийна плътност от 247 Wh/kg и плътност на мощността от 34.748 W/kg, представлява пробив в преодоляването на настоящите ограничения на системите за съхранение на енергия.