Un trio de chercheurs avec l'Université de Wollongong, en Australie, a publié un aperçu de l'état actuel de la technologie des batteries potassium-ion. Dans leur article Review publié dans la revue Avancées scientifiques , Wenchao Zhang, Yajie Liu, et Zaiping Guo mettent en évidence les obstacles actuels qui empêchent une utilisation généralisée de la technologie des batteries et les solutions de contournement possibles.

Les batteries lithium-ion se sont avérées très utiles, en particulier ces derniers temps, car ils sont utilisés pour alimenter une large gamme d'appareils, des smartphones aux voitures électriques. Mais le lithium est assez rare, ce qui signifie que les coûts vont augmenter à mesure que les approvisionnements se resserrent. Pour cette raison, les scientifiques ont cherché une alternative. Une alternative qui a attiré beaucoup d'attention ces derniers temps est l'ion potassium - il est abondant et bon marché. Mais il y a aussi cinq barrages routiers principaux, notent les chercheurs.

Le premier obstacle est la faible diffusion, ce qui signifie que les ions potassium se déplacent lentement à travers une électrode solide. Les chercheurs suggèrent que les progrès des nanomatériaux et des nanostructures pourraient permettre de résoudre ce problème.

Le deuxième obstacle concerne les changements de volume que subit le potassium lorsqu'il accepte d'abord une charge, puis lorsqu'il la libère. Des cycles répétés entraînent une rupture du matériau, ce qui se traduit par le développement de zones mortes et finalement, panne de batterie. Les solutions de contournement possibles incluent l'utilisation de clusters de nanoparticules.

Le troisième problème concerne les réactions secondaires qui se produisent et qui peuvent entraîner une dégradation. Les chercheurs s'attendent à ce que des additifs soient bientôt trouvés pour les empêcher.

Le quatrième problème est la croissance des dendrites qui peuvent conduire à des courts-circuits. De nouveau, les chercheurs suggèrent que l'introduction des bons solvants devrait pouvoir les empêcher de se produire.

Et enfin, le cinquième problème est une mauvaise dissipation thermique, ce qui peut entraîner des batteries très chaudes ou même un emballement thermique. Les chercheurs suggèrent que l'étude des matériaux d'électrode, la configuration de la cellule et les électrolytes devraient à un moment donné conduire à un moyen de résoudre le problème.

Les chercheurs concluent en suggérant que les problèmes inhérents à l'utilisation du potassium dans les batteries ne semblent pas insurmontables, mais reconnaissez que cela pourrait prendre jusqu'à 20 ans pour tous les comprendre.

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