Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην ικανοποίηση των παγκόσμιων αυξανόμενων απαιτήσεων φορητής ενέργειας. Αυτά κόστος χαμηλά, συμπαγές και ελαφρύ μπαταρίες είναι οι κύριες επιλογές για τις περισσότερες φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρικά / υβριδικά οχήματα, ηλιακές εγκαταστάσεις, κ.λπ. Ωστόσο, η διαθεσιμότητα του λιθίου και του κοβαλτίου περιορίζεται στο φλοιό της γης και στηρίζεται πλήρως από τα μέταλλα αυτά θα να είναι ένα πρόβλημα για την κάλυψη των μελλοντικών ενεργειακών απαιτήσεων.
Γι 'αυτό μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο Επιστημών του Τόκιο με επικεφαλής τον καθηγητή Shinichi Komaba εργάζεται για την εύρεση ενός εναλλακτικού στοιχείου στη θέση του λιθίου για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου (LIB). Με το νάτριο και το κάλιο στην ίδια ομάδα μετάλλων αλκαλίων στον περιοδικό πίνακα, η χημική τους φύση είναι παρόμοια με το λίθιο και μπορεί να λειτουργήσει ως βιώσιμη αντικατάσταση του λιθίου. Όμως, σε αντίθεση με το λίθιο, αυτά τα στοιχεία είναι ευρέως άφθονα στη Γη και η χρήση τους για την ανάπτυξη επαναφορτιζόμενων μπαταριών υψηλής απόδοσης θα ήταν μια σημαντική ανακάλυψη για τη δημιουργία ενός πιο βιώσιμου περιβάλλοντος. Αυτές οι μπαταρίες ιόντων καλίου (KIBs)σιγά-σιγά έγιναν το επίκεντρο της εκτεταμένης έρευνας από το 2015. Η χρήση καλίου στις μπαταρίες είναι πολλά υποσχόμενη επειδή παρουσιάζουν συγκρίσιμη (ή ακόμα καλύτερη) απόδοση με τα LIBs. Επιπλέον, τα υλικά που είναι απαραίτητα για την κατασκευή KIB είναι όλα μη τοξικά και πολύ πιο άφθονα και φθηνότερα από αυτά που απαιτούνται για τα LIBs.
Σε μια αξιοσημείωτη προσπάθεια για τη διευκόλυνση της περαιτέρω έρευνας σχετικά με τα KIB, η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Komaba ανέλυσε λεπτομερώς τη λειτουργία των KIB σε μια περιεκτική ανασκόπηση που δημοσιεύθηκε στο Chemical Review. Το έγγραφο περιλαμβάνει όλα όσα σχετίζονται με την ανάπτυξη KIBs, από υλικά καθόδου, υλικά ανόδου, διάφορους ηλεκτρολύτες και όλα στερεά KIBs, έως και πρόσθετα ηλεκτροδίων και πρόσθετα ηλεκτρολυτών. Επιπλέον, η ανασκόπηση συγκρίνει τα διαφορετικά υλικά που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, νατρίου και καλίου.
Ωστόσο, η έρευνα σχετικά με ορισμένες πτυχές των KIB, όπως η ασφάλειά τους, ήταν περιορισμένη και πρέπει να δοθεί έμφαση στη λήψη περισσότερων πληροφοριών σχετικά με το τι συμβαίνει φυσικά και χημικά μεταξύ των διαφόρων συστατικών και στοιχείων. Εκτός από αυτό, η ερευνητική ομάδα του κ. Komba έχει επίσης επικεντρωθεί σε υπερκατασκευαστές και κύτταρα βιοκαυσίμων, μαζί με LIBs και μπαταρίες ιόντων νατρίου, οι οποίες θα μπορούσαν όλοι να βρουν πολύ σημαντικές λειτουργίες σε μια πιο βιώσιμη κοινωνία στο μέλλον.