钾离子电池（KIB），指使用钾离子（K+）作为电荷载体的电化学储能装置。钾离子电池的工作原理与锂离子电池相似，具备生产成本低、原材料易得、绿色环保、安全可靠性高等优势，未来有望在储能系统以及电动汽车领域获得广泛应用。
钾离子电池通常由正极材料、负极材料、隔膜以及电解质构成。普鲁士蓝及其类似物、层状金属氧化物以及聚阴离子型化合物等材料具备良好储钾性能，可用作钾离子电池正极材料。软碳材料、硬碳材料、石墨以及石墨烯等碳基纳米材料具备无毒、生产成本低等优势，可用作钾离子电池负极材料。
钾离子电池为锂离子电池替代产品，未来有望在储能系统以及电动汽车领域获得应用。在储能系统领域，钾离子电池能够平衡电网功率波动，适用于电网储能系统；在电动汽车领域，钾离子电池可用于电动汽车辅助储能系统中。近年来，受益于国家政策支持以及经济发展速度加快，我国储能系统以及电动汽车市场前景持续向好，这将为钾离子电池行业发展带来机遇。
目前，我国已布局钾离子电池行业研发及应用赛道的企业及科研机构包括安徽国芯新材料股份有限公司、广州鹏辉能源科技股份有限公司、武汉理工大学、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、温州大学、电子科技大学等。2024年7月，国芯新材成功推出全球首款商用钾离子电池“钾能壹号”，该产品可为两轮电动车提供动力。
虽然钾离子电池潜在应用价值巨大，但行业发展仍面临诸多挑战。一方面，与锂离子电池相比，钾离子电池能量密度较低、循环稳定性较差，无法满足大规模储能领域应用需求；另一方面，现有电池正极材料及负极材料无法开发出高效钾离子电池，导致其行业发展受阻。未来本土企业及相关科研机构亟需加大研发投入力度，以提升钾离子电池质量。
作为锂离子电池代替产品，钾离子电池应用前景广阔，未来随着储能系统以及电动汽车行业景气度提升，其市场空间将进一步扩展。近年来，伴随本土企业持续发力，我国钾离子电池商用化进程有所加快。未来随着研发投入力度加大以及技术进步，我国高效钾离子电池市场占比有望提升。