皖企成功研发全球首款可商用钾离子电池

7月6日，记者从安徽国芯新材料股份有限公司获悉，近日该公司与武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室首席教授、国家杰青、武汉理工大学副校长麦立强教授团队通过产学研合作，基于该团队发明的电子/离子双连续输运储能材料与器件多尺度调控技术，成功研发全球首款可商用的钾离子电池产品。

在国芯储能材料前沿技术研究院，科研人员向记者展示了最新研制的全球首款两轮电动车用钾离子电池组和钾离子储能系统——钾能壹号。“经湖北省蓄电池产品质量监督检验中心认证，这款两轮电动车用钾离子电池电芯能量密度为151 Wh/kg；在充满电的情况下，可续航130-150公里。”武汉理工大学副教授、硕士生导师、安徽国芯新材料股份有限公司总经理王选朋告诉记者，作为全球首款可商用的钾离子电池，这一续航里程较目前普遍使用的铅酸电池提高3倍左右，而两者的生产成本基本相当，未来有望逐步取代两轮电动车用铅酸电池。

中国的两轮电动车市场规模巨大，每年可达千亿元级别。据不完全统计，目前中国的两轮电动车日均骑行大概有7亿次，每天有1.2亿次左右的充电需求。钾离子电池与铅酸蓄电池相比，具有能量密度高、能量效率高和循环寿命长等优势；此外，由于钾离子电池使用的化学成分大多数是无毒、可重复利用的，因此退役后再生循环对环境的污染也更低。

据介绍，安徽国芯新材料股份有限公司科研团队在钾离子电池及关键电极材料技术领域已研发储备十余年，技术水平位于世界前列。与目前在电动汽车上普遍使用的锂离子电池相比，钾离子电池具备低成本、高安全、长寿命和宽温域等优势。“钾离子电池在剧烈碰撞、挤压和穿刺等外部机械冲击情况下，只冒烟、不起火、不爆炸，安全性更高。”王选朋介绍，钾离子电池充放电次数可达8000-10000次，寿命在10年以上。耐低温也是其一大特点，在零下40摄氏度时，仍能保证85%的充放电量。

由于钾离子电池具备低成本、高安全、长寿命和宽温域等特点，未来在工厂与商场、光储充电站、微电网、数据中心和通讯基站等工商业储能领域使用前景广阔。“一组（六个模块）电池可以储30度电，30-45分钟即可充满电。”王选朋指着外形像小型文件柜的钾离子储能系统——钾能壹号告诉记者，它可以用于风电、光伏发电的配套储能、分布式通讯基站和家庭微网储能等，甚至将来通过大规模集成还能用于大型储能电站的建设。

新能源电池能否实现无害化回收利用，一直是人们关注的焦点。由于钾离子电池正负极的集流体都是铝箔，正负极极片可以进行湿法混合回收，没有废旧铝箔和铜箔的分选工序，回收起来更简单；此外，钾离子电池回收产品中的低纯度钾盐，可以直接用于化肥工业，大幅缩短了其回收循环工艺流程，对环境基本无污染。

“目前，我们研制的小型钾离子储能系统，已在华能嘉峪关光伏实证基地等多个项目中开展示范应用，钾离子电池组也在雅迪和绿佳两款电动自行车上开展了路试评测，当前用户反馈数据均较良好。”安徽国芯新材料股份有限公司董事长秦光告诉记者，预计今年年底即可实现钾离子电池关键电极材料、电芯与储能系统的量产。

（汪永安）

来源：安徽日报客户端