锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、储能设备等领域。但随着锂离子电池逐渐应用于智能手机、电动汽车等领域，锂的需求量逐年快速增长，而锂的全球储量有十分有限且分布不均，造成原材料价格上涨迅猛，严重制约了我国低成本、高性能储能器件领域的快速发展。
钾元素由于具有和锂相似的物理化学性质，且其储量丰富，成本低廉，且与钠相比具有更低的氧化还原电位，使得基于钾离子的二次电池体系受到广泛关注。此外，近年来，双碳电池由于其正负极都采用环保廉价的石墨材料，具有成本低廉、工作电压高等优势，受到业界广泛关注。
结合钾离子电池与双碳电池各自的优点，唐永炳及其团队成员季必发、张帆等人成功研发出一种新型高性能、低成本、环保友好的双碳钾离子电池。该电池采用中间相碳微球为负极，膨胀石墨作为正极；电解液采用廉价易得的六氟磷酸钾作为钾盐电解质溶于有机溶剂中。
其反应机理为：充电时，电解液中的钾离子运动到中间相碳微球负极表面，并嵌入至石墨层中，同时六氟磷酸根阴离子插层到正极石墨中；放电时，钾离子从负极石墨层中脱出，同时正极石墨中的六氟磷酸根脱嵌回到电解液中。
研究表明，该新型廉价双碳钾离子电池的放电中值电压高达4.5V，单个纽扣电池就能同时点亮两颗LED灯，并且电池充放电循环100圈后，容量几乎没有衰减，使得其可以满足高电压器件的要求。
相对于现有传统锂离子电池技术，该新型电池将大幅降低生产成本，还具有环保友好、安全性高、能量密度相对较高等优点，因此在大规模可再生清洁能源储存、通讯备用电源等领域具有广泛的应用前景。
图(a)电池结构及反应机理示意图，(b)电池的充放电曲线，(c)单个纽扣电池点亮两颗LED灯的宏观照片，(d)放电中值电压稳定曲线。
