锂离子电池正在驱动社会的千行百业,钠离子电池也正在逐步开启规模化应用,不知道家友们是否听说过钾离子电池?
来自美国的 Group1 公司 8 月 1 日宣布推出全球首款采用 18650 圆柱形外壳的 KIB 钾离子电池。
据该公司介绍,其新型钾离子电池可无缝集成到现有的 LIB 锂离子电池生产流程中,有望为传统锂离子电池提供一种可持续且经济高效的替代品。
从元素周期表中我们可以看到,锂、钠、钾三种元素同属第一主族,被称为“碱金属”,其元素性质接近,而钾离子电池和钠离子电池也采用与锂离子电池相同的原理。
有的家友心中可能会有疑问:在锂离子电池技术日趋成熟的今天,我们为什么还需要研发钾离子电池技术呢?
问题便出在元素的丰度上,锂在地壳中的质量百分比仅为 0.002%(部分研究认为可达 0.007%)左右,而钠和钾约为 2%,中间差了好几个数量级。
而且锂资源在全球的分布并不均衡,锂离子电池在面对未来电动汽车及电网大规模储能设备的应用场景时,就显得有些力不从心。
例如比亚迪去年就在智利项目获得锂电池原料优惠价格,宁德时代也投资 14 亿美元开发玻利维亚锂矿。
钾离子电池的另一个优势是:由于钾不会形成 Al-K 金属间化合物,所以可以使用铝箔代替铜箔用作此类电池中的负极集流体,从而降低电池成本。
不仅如此,由于元素电极电位的差异,钾离子电池具有在更宽的电压范围内更高电压运行的潜力;且钾离子在电解质溶液中的斯托克斯半径最小,即钾离子可以在电解质溶液中更快速地扩散,以实现更高的功率密度。
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