科学家研发出新型高效低成本钾离子电池技术

最近，唐永兵和他的研究团队成功开发了一种新型高性能、低成本的钾双离子电池技术，有望取代现有的传统锂离子电池技术，实现产业化。相关研究成果“新型钾基离子电池”)已在国际领先的材料杂志《先进材料》在线发表。

锂离子电池已经广泛应用于便携式电子设备、储能设备等领域。然而，随着锂离子电池在智能手机、电动汽车等领域的逐步应用，对锂的需求逐年快速增长。然而，全球锂储量非常有限且分布不均，导致原材料价格快速上涨，严重制约了中国低成本高性能储能设备的快速发展。

钾在物理和化学性质上类似于锂，储量丰富，成本低廉，与钠相比氧化还原电位较低，因此基于钾离子的二次电池系统引起了广泛关注。结合钾离子电池和双离子电池各自的优点，唐永兵和他的研究生季必发成功地开发了一种基于钾离子电解质的新型高效低成本锡石墨双离子电池。

据报道，这种新型电池直接使用锡箔作为负极和集流体，膨胀石墨作为正极。该电解液采用廉价易得的六氟磷酸钾作为钾盐电解液，溶解在有机溶剂中。该电池具有较高的能量密度和较长的循环寿命，大大降低了电池的生产成本。

结果表明，在50mA g-1的恒定电流下，经过300次充放电后，新型钾基双离子电池仍能保持93%的容量。能量密度可达155瓦/千克，相当于传统锂离子电池能量密度。该研究成果有望取代现有的传统锂离子电池技术，具有巨大的工业应用前景。