Bateriile reîncărcabile cu litiu joacă un rol vital în satisfacerea cererilor de energie portabile din ce în ce mai mari din lume. Aceste baterii ieftine, compacte și ușoare sunt alegerile principale pentru majoritatea dispozitivelor electronice portabile, vehicule electrice / hibride, centrale solare etc. Cu toate acestea, disponibilitatea litiului și a cobaltului este limitată de scoarța terestră și se bazează complet pe aceste metale să fie o problemă pentru a satisface cererile viitoare de energie.
Acesta este motivul pentru care o echipă de oameni de știință de la Universitatea de Științe din Tokyo, condusă de un profesor Shinichi Komaba, lucrează la găsirea unui element alternativ în locul litiului pentru bateriile litiu-ion (LIB). Cu sodiu și potasiu în aceeași grupă de metale alcaline din tabelul periodic, natura lor chimică este similară cu litiu și poate acționa ca un înlocuitor viabil pentru litiu. Dar, spre deosebire de litiu, aceste elemente sunt foarte abundente pe Pământ și utilizarea lor pentru a dezvolta baterii reîncărcabile de înaltă performanță ar fi o descoperire către crearea unui mediu mai durabil. Aceste baterii potasiu-ion (KIB)au devenit încet în centrul unor cercetări aprofundate începând cu 2015. Utilizarea potasiului în baterii este promițătoare, deoarece arată performanțe comparabile (sau chiar mai bune) cu LIB-urile. Mai mult, materialele necesare pentru a construi KIB-uri sunt toate netoxice și mult mai abundente și mai ieftine decât cele necesare pentru LIB-uri.
Într-un efort remarcabil de a facilita cercetarea ulterioară asupra KIB-urilor, grupul de cercetare condus de Prof Komaba a analizat în detaliu funcționarea KIB-urilor într-o revizuire cuprinzătoare publicată în Chemical Reviews . Lucrarea cuprinde tot ce ține de dezvoltarea KIB-urilor, de la materiale catodice, materiale anodice, diverși electroliți și KIB-uri solide, până la dopajul electrodului și aditivii pentru electroliți. Mai mult, analiza compară diferitele materiale utilizate în bateriile cu litiu, sodiu și potasiu.
Cu toate acestea, cercetările privind anumite aspecte ale KIB-urilor, cum ar fi siguranța acestora, au fost limitate și ar trebui să se pună accentul pe obținerea unei mai bune informații despre ceea ce se întâmplă fizic și chimic între diferitele componente și elemente. În afară de aceasta, grupul de cercetare al domnului Komba s-a concentrat și asupra supercondensatorilor și a celulelor pentru biocombustibili, împreună cu LIB-urile și bateriile cu ioni de sodiu, care ar putea găsi toate funcții foarte importante într-o societate mai durabilă în viitor.