近日，俄罗斯科学院联邦化学物理和医学化学问题研究中心(FRC PCP和MCh RAS)化学电流源先进电极材料实验室与电子和医学功能材料实验室的研究人员提出了一种电解质自增稠方法，为开发高效凝胶电解质开辟了新路径，该方法不仅适用于钾离子电池，还对其他类型能源设备具有应用潜力。

在储能市场可持续发展的需求推动下，传统锂离子电池正逐步向替代技术转型。钾离子电池凭借钾的易获取性以及降低成本等优势，成为备受关注的研究方向。然而，目前钾离子电池的实际应用面临诸多技术难题，如组件优化不足以及缺乏有效的电解质系统等。

开发安全、稳定且具备良好电导性和机械强度的凝胶聚合物电解质，是钾离子电池发展面临的关键挑战之一。锂离子电池常采用由电解质可溶引发剂引发原位聚合形成的凝胶形成聚合物，但类似方法不适用于钾离子体系，因为其中使用的引发剂KPF₆无法引发所需的聚合反应。

针对这一问题，研究人员提出使用新型添加剂NOPF₆。该添加剂可在电池内部引发二异氧戊环(DOL)聚合反应，进而在电池运行过程中直接形成凝胶电解质。这一方法成功制造出首款基于DOL的凝胶聚合物电解质钾离子电池，并显著提升了其循环稳定性。

研究人员还运用气相色谱 - 质谱法(GC - MS)对聚合反应展开进一步详细研究，揭示了关键中间体和氧离子稳定机制，以及聚合物链中末端基团的性质。所获得的基础知识以及提出的电解质自增稠方法，为开发高效凝胶电解质带来了新的可能性，有望应用于多种能源设备。

这一方法为创造更安全、更耐用、更高效的未来电池迈出了重要一步，有望取代现有技术，推动可持续能源发展。

据悉，参与此项研究的人员包括来自化学电流源先进电极材料实验室的E. Shchurik、Yu. Baluda、O. Kraevaya，以及俄罗斯科学院联邦物理与化学研究中心科学主任、俄罗斯科学院副院长S.M.阿尔多申，还有电子与医学功能材料实验室的研究员P.特罗申。相关研究成果已发表在《可持续能源与燃料》杂志上。