哈工大科研突破：2万次循环且可在-60℃下工作的高倍率钾双离子电池

主要观点总结

本文介绍了锂离子电池的瓶颈和新的二次电池技术钾离子电池的发展情况。钾离子电池具有低成本和丰富的资源储备而备受关注。文章重点介绍了哈尔滨工业大学化工与化学学院王振波教授团队在二维层状材料Ti3C2MXene上的研究，该材料在低温环境下表现出优异的倍率性能和循环稳定性，并成功应用于钾双离子全电池。该电池在超低温环境下具有良好的性能，为新一代储能系统的双离子电池技术的发展与在极端场景应用提供了新思路。

关键观点总结

关键观点1: 锂离子电池的瓶颈和钾离子电池的发展

锂离子电池因高功率和能量密度等特性广泛应用，但面临能量密度提升缓慢、成本下降不迅速以及在新领域应用挑战。钾离子电池因成本低和资源丰富备受关注，但仍需满足长寿命、高安全性等要求。

关键观点2: 二维层状材料Ti3C2MXene在低温环境下的优异表现

哈尔滨工业大学王振波教授团队发现Ti3C2MXene在低温环境下表现出更优异的倍率性能和循环稳定性，将其作为负极与聚三苯胺正极组装成钾双离子全电池。

关键观点3: 钾双离子全电池在超低温环境下的应用

该钾双离子全电池在-60℃下表现出快速充电和出色的循环稳定性能，为新一代储能系统的双离子电池技术的发展与在极端场景应用提供了新思路。

文章预览

锂离子电池凭借高功率和能量密度以及环境友好等特性，是目前最受欢迎的化学能源，广泛应用于消费电子产品、电动汽车和其他规模储能领域。然而，锂电池发展到现在似乎遇到了一个“瓶颈期”，能量密度提升缓慢，成本下降并不迅速，而且在快充、适应温度范围、更大规模部署应用（电动汽车、储能）以及资源丰度方面都已经遇到了挑战。因此人们一直在寻找一种新的二次电池技术弥补锂电的不足， 钾离子电池技术不仅继承了锂离子电池的基本原理，更因其低廉的成本和丰富的资源储备而备受关注。但是除满足能源储存和便携性的要求外，合格的电池还必须满足长寿命、高安全性、低成本、在低温极端条件下正常工作等条件。电动汽车、海底勘探和太空探索等领域的不断发展对极端环境下（小于-40℃）的储能系统提出巨大挑战。双离子电池 ………………………………