Polnilne litijeve baterije igrajo ključno vlogo pri zadovoljevanju naraščajočih svetovnih potreb po energiji. Te poceni, kompaktne in lahke baterije so glavna izbira za večino prenosnih elektronskih naprav, električnih / hibridnih vozil, sončnih elektrarn itd. Vendar pa je razpoložljivost litija in kobalta omejena na zemeljski skorji in bo v celoti odvisna od teh kovin. biti problem za izpolnitev prihodnjih potreb po energiji.
Zato skupina znanstvenikov na Tokijski univerzi pod vodstvom profesorja Shinichija Komabe dela na iskanju nadomestnega elementa namesto litija za litij-ionske baterije (LIB). Z natrijem in kalijem v isti skupini alkalijskih kovin v periodnem sistemu je njihova kemijska narava podobna litiju in lahko deluje kot nadomestljiva litij. Toda v nasprotju z litijem je teh elementov na Zemlji veliko in njihova uporaba za razvoj visoko zmogljivih polnilnih baterij bi bila preboj k ustvarjanju bolj trajnostnega okolja. Te kalij-ionske baterije (KIB)počasi postajajo v središču obsežnih raziskav od leta 2015. Uporaba kalija v baterijah se obeta, ker kažejo primerljivo (ali celo boljšo) učinkovitost z LIB. Še več, materiali, potrebni za izdelavo KIB, so vsi nestrupeni, veliko bolj bogati in cenejši od tistih, ki se zahtevajo za LIB.
V izjemnem prizadevanju za olajšanje nadaljnjih raziskav o KIB je raziskovalna skupina pod vodstvom prof. Komabe zelo podrobno analizirala delovanje KIB v obsežnem pregledu, objavljenem v Chemical Reviews . Prispevek zajema vse, kar je povezano z razvojem KIB-ov, od katodnih materialov, anodnih materialov, različnih elektrolitov in popolnoma trdnih KIB-ov do dopinga elektrod in elektrolitskih dodatkov. Poleg tega pregled primerja različne materiale, ki se uporabljajo v litijevih, natrijevih in kalijevih ionskih baterijah.
Vendar so bile raziskave nekaterih vidikov KIB, na primer njihove varnosti, omejene, zato bi bilo treba posvetiti večji vpogled v to, kaj se fizično in kemično dogaja med različnimi komponentami in elementi. Razen tega se je raziskovalna skupina gospoda Kombe osredotočila tudi na superkondenzatorje in biogorivne celice ter LIB in natrijeve ionske baterije, ki bi lahko v prihodnosti našle zelo pomembne funkcije v bolj trajnostni družbi.