双碳钾离子电池技术 容量几乎不衰减

    近日，中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本双碳钾离子电池，相关研究成果A Dual-Carbon Battery based on Potassium-Ion Electrolyte(《基于钾离子电解液的双碳电池(K-DCB)》)已在线发表于能源材料期刊Advanced Energy Materials上。
    锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、储能设备等范畴。但随着锂离子电池逐步应用于智能手机、电动汽车等范畴，锂的需求量逐年迅速增长，而锂的全球储量有非常有限且分布不均，形成原资料价格上涨迅猛，严峻制约了中国低本钱、高性能储能器材范畴的迅速开展。
    钾元素因为具有和锂类似的物理化学性质，且其储量丰厚，本钱低价，且与钠比较具有更低的氧化复原电位，使得根据钾离子的二次电池体系遭到广泛重视。此外，这些年，双碳电池因为其正负极都选用环保便宜的石墨资料，具有本钱低价、工作电压高等优势，遭到业界广泛重视。
    联络钾离子电池与双碳电池各自的利益，唐永炳及其团队成员季必发、张帆等人成功研宣布一种新式高性能、低本钱、环保友爱的双碳钾离子电池。该电池选用基地相碳微球为负极，胀大石墨作为正极；电解液选用便宜易得的六氟磷酸钾作为钾盐电解质溶于有机溶剂中。
    其反响机理为：充电时，电解液中的钾离子运动到基地相碳微球负极表面，并嵌入至石墨层中，一同六氟磷酸根阴离子插层到正极石墨中；放电时，钾离子从负极石墨层中脱出，一同正极石墨中的六氟磷酸根脱嵌回到电解液中。
    研讨标明，该新式便宜双碳钾离子电池的放电中值电压高达4.5V，单个扣子电池就能一同点亮两颗LED灯，并且电池充放电循环100圈后，容量几乎没有衰减，使得其能够满足高电压器件的恳求。
    相对于现有传统锂离子电池技能，该新型电池将大幅降低生产成本，还具有环保友爱、安全性高、能量密度相对较高级长处，因此在大规模可再生清洗动力储存、通讯备用电源等范畴具有广泛的使用前景。