中国粉体网讯 自商业化以来，锂离子电池（LIB）因其出色的性能而成为可充电电池。但是，随着需求的激增，再加上地壳中锂和钴（LIB的另一个必要元素）的有限供应，使用LIB可能很快就会成为一个主要问题。这就是为什么东京科学大学的一组科学家由小林伸一（Shinichi Komaba）教授决定走较少的路的原因：他们专注于用钠和钾等更好的替代品替代可消耗元素锂。钠和钾在元素周期表中属于相同的碱金属基团，因此它们的化学性质非常相似。但是，与锂不同，这些元素在地球上非常丰富，
2014年，Komaba教授与获得2019年诺贝尔化学奖的M. Stanley Whittingham教授一起分析了钠离子电池的发展现状，并发表了他的评估报告作为评论。这项研究被广泛引用，仅在过去5年中就获得了2,000多次引用。然后，Komaba教授和他的团队探索了LIB的其他可行替代方案，即钾离子电池（KIB），自2015年以来，经过某些开创性研究（例如，《自然材料》上发表的一项研究），钾离子电池已逐渐成为广泛研究的重点。在2012年），其中一些是由Komaba小组执行的。在电池中使用钾是有希望的，因为它们显示出与LIB相当的性能（甚至更好）。而且，构建KIB所需的材料全部无毒，并且比LIB所需的材料丰富得多。Komaba教授指出：“通过研究用于锂，钠，钾离子电池的新材料，我们希望开发一种节能环保的技术。”
为了促进对KIB的进一步研究，Komaba教授领导的研究小组在《化学评论》发表的全面评论中对KIB的工作进行了详尽的分析。。他们的论文涵盖了与KIBs发展相关的一切，从阴极和阳极材料，各种电解质和全固态KIB到电极掺杂和电解质添加剂。此外，该评论比较了锂离子，钠离子和钾离子电池中使用的不同材料。作为唯一一项全面分析可充电电池多个方面的研究，它可能证明对正确的方向引领当前和未来的研究人员非常有用。对于那些有兴趣研究此研究主题的人来说，拥有大量有关KIB的过去研究并将所有获得的见解浓缩到一篇文章中，具有极大的价值。
KIB的不断发展将有望使这种令人垂涎的LIB替代品的使用增加。“正如最近的大量研究所证明的那样，由于KIB具有独特的特性，例如成本效益，高电压和高功率运行，它们被认为是有前途的下一代电池候选者。进一步改善KIB的性能将为其铺平道路。的实际应用”，Komaba教授解释说。
但是，对KIB某些方面（例如其安全性）的研究是有限的，应将重点放在对不同组件和元素之间的物理和化学作用方面有更多了解。Komaba教授对此抱有希望，并说：“对KIB的研究，包括电极材料，非水/固体电解质和添加剂，将为电极反应和固体离子提供新的见解，从而开辟了新的策略，可以创造下一代电池。” 他的研究小组还专注于超级电容器和生物燃料电池，以及锂离子电池和钠离子电池，它们在未来的可持续发展社会中都将发挥非常重要的作用。
（中国粉体网编辑整理/江岸）
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