中國(guó)粉體網(wǎng)訊 自商業(yè)化以來(lái)，鋰離子電池（LIB）因其出色的性能而成為可充電電池。但是，隨著需求的激增，再加上地殼中鋰和鈷（LIB的另一個(gè)必要元素）的有限供應(yīng)，使用LIB可能很快就會(huì)成為一個(gè)主要問(wèn)題。這就是為什么東京科學(xué)大學(xué)的一組科學(xué)家由小林伸一（Shinichi Komaba）教授決定走較少的路的原因：他們專(zhuān)注于用鈉和鉀等更好的替代品替代可消耗元素鋰。鈉和鉀在元素周期表中屬于相同的堿金屬基團(tuán)，因此它們的化學(xué)性質(zhì)非常相似。但是，與鋰不同，這些元素在地球上非常豐富，
2014年，Komaba教授與獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的M. Stanley Whittingham教授一起分析了鈉離子電池的發(fā)展現(xiàn)狀，并發(fā)表了他的評(píng)估報(bào)告作為評(píng)論。這項(xiàng)研究被廣泛引用，僅在過(guò)去5年中就獲得了2,000多次引用。然后，Komaba教授和他的團(tuán)隊(duì)探索了LIB的其他可行替代方案，即鉀離子電池（KIB），自2015年以來(lái)，經(jīng)過(guò)某些開(kāi)創(chuàng)性研究（例如，《自然材料》上發(fā)表的一項(xiàng)研究），鉀離子電池已逐漸成為廣泛研究的重點(diǎn)。在2012年），其中一些是由Komaba小組執(zhí)行的。在電池中使用鉀是有希望的，因?yàn)樗鼈冿@示出與LIB相當(dāng)?shù)男阅埽ㄉ踔粮茫�。而且，�?gòu)建KIB所需的材料全部無(wú)毒，并且比LIB所需的材料豐富得多。Komaba教授指出：“通過(guò)研究用于鋰，鈉，鉀離子電池的新材料，我們希望開(kāi)發(fā)一種節(jié)能環(huán)保的技術(shù)�！�
為了促進(jìn)對(duì)KIB的進(jìn)一步研究，Komaba教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在《化學(xué)評(píng)論》發(fā)表的全面評(píng)論中對(duì)KIB的工作進(jìn)行了詳盡的分析。。他們的論文涵蓋了與KIBs發(fā)展相關(guān)的一切，從陰極和陽(yáng)極材料，各種電解質(zhì)和全固態(tài)KIB到電極摻雜和電解質(zhì)添加劑。此外，該評(píng)論比較了鋰離子，鈉離子和鉀離子電池中使用的不同材料。作為唯一一項(xiàng)全面分析可充電電池多個(gè)方面的研究，它可能證明對(duì)正確的方向引領(lǐng)當(dāng)前和未來(lái)的研究人員非常有用。對(duì)于那些有興趣研究此研究主題的人來(lái)說(shuō)，擁有大量有關(guān)KIB的過(guò)去研究并將所有獲得的見(jiàn)解濃縮到一篇文章中，具有極大的價(jià)值。
KIB的不斷發(fā)展將有望使這種令人垂涎的LIB替代品的使用增加�！罢缱罱拇罅垦芯克C明的那樣，由于KIB具有獨(dú)特的特性，例如成本效益，高電壓和高功率運(yùn)行，它們被認(rèn)為是有前途的下一代電池候選者。進(jìn)一步改善KIB的性能將為其鋪平道路。的實(shí)際應(yīng)用”，Komaba教授解釋說(shuō)。
但是，對(duì)KIB某些方面（例如其安全性）的研究是有限的，應(yīng)將重點(diǎn)放在對(duì)不同組件和元素之間的物理和化學(xué)作用方面有更多了解。Komaba教授對(duì)此抱有希望，并說(shuō)：“對(duì)KIB的研究，包括電極材料，非水/固體電解質(zhì)和添加劑，將為電極反應(yīng)和固體離子提供新的見(jiàn)解，從而開(kāi)辟了新的策略，可以創(chuàng)造下一代電池。” 他的研究小組還專(zhuān)注于超級(jí)電容器和生物燃料電池，以及鋰離子電池和鈉離子電池，它們?cè)谖磥?lái)的可持續(xù)發(fā)展社會(huì)中都將發(fā)揮非常重要的作用。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）
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