隨著鋰離子電池逐漸應(yīng)用于智能手機(jī)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，鋰的需求量逐年快速增長(zhǎng)，而其全球儲(chǔ)量十分有限且分布不均，造成原材料價(jià)格上漲迅猛，嚴(yán)重制約了我國(guó)低成本、高性能儲(chǔ)能器件的快速發(fā)展。

鉀元素具有和鋰相似的物理化學(xué)性質(zhì)，且其儲(chǔ)量豐富，成本低廉。結(jié)合鉀離子電池與雙離子電池各自的優(yōu)點(diǎn)，唐永炳及其研究生季必發(fā)等研發(fā)出一種全新的基于鉀離子電解液的新型高效、低成本錫—石墨雙離子電池。

據(jù)悉，該新型電池采用錫箔作為電池負(fù)極和集流體，膨脹石墨作為正極；電解液采用廉價(jià)易得的六氟磷酸鉀作為鉀鹽電解質(zhì)溶于有機(jī)溶劑中。電池具有較高的能量密度和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，并且大幅降低了電池的生產(chǎn)成本。

研究表明，新型鉀基雙離子電池在50mAg-1的恒定電流下充放電循環(huán)300圈后，仍保持93%的容量；且能量密度可達(dá)到155Wh/kg，與現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池能量密度相當(dāng)最近，臺(tái)灣清華大學(xué)化工系教授段興宇所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)宣布成功研發(fā)出一種基于“磷”的新型電池，能量密度大大提升。據(jù)介紹，這種“磷電池”采用摻入碘的紅磷納米粒子制作而成，重量只有普通電池的1/6，但能量密度卻增加了7倍！

然而，段興宇團(tuán)隊(duì)耗時(shí)1年多，發(fā)明出溶液合成法，使用三碘化磷（PI3）為原料，在室溫下5分鐘就能合成摻碘的紅磷奈米粒子，電導(dǎo)率瞬間提升為紅磷的100億倍，而且經(jīng)過數(shù)百次的充放電后仍然穩(wěn)定不破裂。

同時(shí)，這種磷電池還兼顧輕量化特點(diǎn)，目前iPhone電池所使用的石墨負(fù)極重量約為6克，而同樣容量的磷電池卻只有不到1克。

目前，段興宇團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在美國(guó)權(quán)威化工期刊《C&ENnews》上，其不僅可以讓手機(jī)續(xù)航更長(zhǎng)，而且也適用于微型智能穿戴或者是無人機(jī)。