近年では、バッテリーの電力需要の急速な成長と、だけでなく、原料価格2017の上流、特にリチウム、コバルト、ニッケルおよびその他の原材料の急激な上昇につながった、価格は急騰を見てきました、非常にリチウムイオン電池を削減利益率は、リチウムイオン電池のコストはさらに、電解質、リチウムイオン電池の製造コスト、新しいKイオン、Naイオンバッテリーを含むバッテリーを減少させるために、低コストの電池は、正極材料、近年急速に開発された。妨げ減少となっています大きな進歩を遂げたが、理由はK +及びNa +イオン半径の比較的大きいので、低コスト電池の開発と応用を妨げ、負極材料を挿入する選択肢に延伸されている。硬質炭素及び他の従来の材料を解決するために埋め込みK、Naがパフォーマンスの問題、北京嘉信鄭ら従来のKイオン電池、正と負の電池を実現するために、製剤を最適化することにより電池に劣るイオン反応の異なるタイプである：K +は、正極がまだあることです挿抜が、リチウムイオンの挿入及び抽出の黒鉛負極材料、唯一のアカウントKイオン電池に入れないように費用、も考慮に高性能なリチウムイオン電池を取ります。
電解質に、1）正極のLi +の脱出：正極、負極及び電解質、リチウムイオン電池、2つの同時反応がある起こる：我々は、リチウムイオン電池が実際に3つの主要部分の電気化学反応に関与することがわかっています; 2）電解液中のLi +が負極に埋め込まれているこれら二つの反応が同時に起こることに留意すべきである、すなわち、リチウムイオンの負極に電解液中には、正極から出つつ駆動電界に埋め込まれています。 Li +電解質サプリメントは、私たちのためにKイオン電池の構造を最適化するための新しい方法を提供してLi +（リチウムイオン）を、減少します。嘉信鄭が提案されているプログラムがまだK-イオン電池正極材料を用いた正極材料である、電解質を同時に使用する必要があります黒鉛材料正極から放出されたK +の充電プロセスは、電解質は、Liで電解質中に入るように埋め込まれた黒鉛を+ - 混合電解液はK +及びLi +、および従来の負極材料を用いたリチウムイオン電池の負極に含まれます（これはK +イオンの比較的大きい半径に、グラファイトに埋め込むことができない）、このような設計維持低コストのKイオン電池はまた、良好な電池のサイクル性能を確保しながら、バッテリ電圧がダウンし、有意な低下を3.6V、5000サイクルに達していません。
正極材料の選択、嘉信鄭は、共通K +次電池正極材料K2NiFeII（CN）6、アルカリ金属イオンとOとの間の相互作用のメカニズムを選択し、異なる通常リチウムイオン電池正極材料、Kイオン電池正極材料（例えばK2NiFeII CNによって12と相互作用する。研究を計算することにより、p個の電子の（CN）6のアルカリ金属イオン）は、アルカリ金属イオンの半径が埋め込まれたアルカリ金属イオンを向上させることができる増加、p個の電子との相互作用の場合には、表示します（上記のように）電圧プラトー、このサイクリックボルタンメトリーもまた確認されて、K + Liが埋め込まれた電圧（3.31V）高い0.28Vを+以外の材料電圧（3.59V）ので、放電中に包埋K +の間の負電極はほぼ唯一従ってのみ負極に埋め込まれ、K +のみ正極に埋め込まのLi +を確保する、リチウムイオンを挿入あるよう半径によって、より短い、K +に影響を与えるため、最初、負電極が、カソード材料中に挿入されます正と負の間で相互に影響を与えません。
電流ピークがサイクリックボルタモグラムに埋め込まれ近く図から、正極（のLiPF 6の電解液に1mol / L A）としてK2NiFeII（CN）6を使用する場合、ほぼのみ開始時3.59V + Kを見ることができます、唯一K +を正極材料に埋め込まれますが、負極で30サイクル後、電解液K +濃度は、Li +に埋め込ま部分で、その結果、低すぎる主な理由は、3.3Vのピーク電流があったことを示します正極材料のうち。電解質が部分KPF 6に追加された場合、効果的にLiは、図に示すように（正極材料内に埋め込まれた。C、電解液は、KPF 6の0.5モル/ LとのLiPF 6を0.5モル/ Lの混合溶質である+防止することができます。 ）。
Li +を容易黒鉛材料に埋め込まれたように、リチウムイオン半径+の場合ように、K +よりも著しく小さいので、以前の研究に基づいて、グラファイト - 負極材料において、嘉信鄭は、一般的な市販のリチウムイオン電池正極材料を選択しました陽極非対称K /リチウムイオン電池二重として黒鉛材料、唯一負極は、Li +埋め込まれていることを保証するために、正極のみK +埋め込まれている場合。
非対称の電気化学は、（プレリチウム化がSEIを回避することであった使用正極K2NiFeII（CN）6であることを特徴とする請求以下嘉信鄭Kは、設計/リチウムデュアルイオン電池を示し、使用される負極材料は、黒鉛た。結果フィルムのLi中に消費形成）、および電解質を0.5M KPF 6 0.5MのLiPF 6です。
図に見られるように、バッテリ電圧は、プラットフォームの近傍で3.6V、正極の挿抜反応においてK +に対応し、71.2mAh / gのままで再生する100サイクル後の正極容量、理論値70.7mAhであります純粋イオン電池と比較して（図B）K / gで非常に近く、非対称のLi / Kイオン電池デュアルレート能力が大幅に改善されてきた。最も重要なの細胞でも非常を示し（図に示すように、青色の曲線c。）優れたサイクル性能は、ダウン5000 30C明らかな減少の倍率で循環電池は有意を持っているよりも。我々はまた、正および負の質量サイクル性能を注意負極の数（カソード= 1：正極の質量比2、正極、負極の容量が8倍）増加の効果有意に小さなシリーズを含む負極で、その結果、電池のサイクル特性を向上させることができ、その過度の主な問題このように黒鉛負極が得られる両イオンなし良い想像、のためのグラファイトの選択は、人工選択SEI膜により、サイクル特性の劣化を引き起こし、K +サイクル中に埋め込まれた部分をリードし、負の選択を改善する小さすぎます黒鉛負極の、減少した量。
K-イオン電池の設計は、我々は適切な代替K +埋め込まれた陽極材料を見つけることができない場合は、嘉信鄭の仕事を考えるための新しい方法を提供していますので、我々はただ一人で、負のリチウムイオン電池、正と負の仕事を使用して、とそうでありません影響、効果的に電池の性能を保証します。この技術は成熟していないですが、これらの問題は、そこにこのような陰極材料の低容量など解決すべき多くの問題、高容量のアノード設計要件がありますが、技術が成熟すると徐々に解決することができ、このデザインのアイデアは私たちがナトリウムイオン電池の設計などの他のものを促進し、新しい電池の普及と応用を促進するのに役立ちます。
