中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心洁净能源重点实验室的蒋礼威，在胡勇胜和陆雅翔的带领下，采用富锰钾基普鲁士蓝作为正极，有机染料（PTCDI）作为阴极，三氟甲基磺酸钾水溶液22摩尔/升。这一发现最近在《自然—能源》杂志上刊登。

基于其自身的安全特性，水系碱性金属离子电池是一种新型的电力系统。但许多电极材料存在溶解现象，传统水系电解质电解质的电压窗狭窄，使其在水系电池中的应用受到极大的限制。

就正极而言，富锰钾基普鲁士蓝因其耐水性、耐高压、耐压、耐腐蚀等特点，已成为锂离子电池的主要负极材料，然而，它在低盐度的电解质中循环时，会产生很大的溶解问题。结果表明，当使用高含盐量的三氟甲基磺酸钾体系电解质溶液时，虽然电极的溶解量明显降低，但仍有电压、周期的衰减。另外，还发现用铁部分代替锰，可以降低物料的溶解度，并显著提高其循环性能。经过进一步的优化，在头40个周期内，新的正极材料的电压和容量都很小。

本论文首次利用 PTCDI作为阴极电极，在22摩尔/L三氟甲基磺酸钾溶液中， PTCDI的贮钾能力很强，并且有很好的放大性能。同时，高含盐量的电解质中，含有少量的自由水，能抑制正、负极材料的溶出，因此，整个电池具备了高压、宽温区、高功率、长寿命等特点。

该系统可在0-2.6 V的电压范围内工作，理论能量密度达到80 Wh/kg，使用寿命超过2000次（73%）。研究者们也将水溶性钾软包电池装配在一起，展示了软包装电池在低功耗和高低温下的优异表现。