¿Qué se necesitaría para construir una batería de iones de potasio?

Para crear un KIB (batería de iones de potasio), uno necesita tener componentes comunes de la batería; esto sería una reacción química reversible entre un ánodo y un cátodo con un electrolito que disolverá el potasio.

En el caso de las baterías de iones, a menudo estamos hablando de intercalación para la reacción química en el lado del ánodo. La inserción de iones en lo que generalmente es un ánodo de grafito. Simplemente se acuñan allí.

El electrolito será una especie de líquido que contiene potasio como fluido portador para que los iones K viajen de un lado a otro. Los líquidos a base de agua como el hidróxido de potasio disuelto (comúnmente utilizado en baterías alcalinas no recargables) serán más fáciles y menos costosos, pero para aquellos que conocen el laboratorio, los líquidos iónicos que contienen potasio, como el tetrafloroborato de potasio, han demostrado ser prometedores. de mayor potencia por celda. Sin embargo, los líquidos iónicos actualmente no parecen capaces de beneficiarse de una economía de escala.

El cátodo es lo que se presenta como un pequeño problema, ya que muchas reacciones con el potasio son fuertes y a menudo irreversibles. Aleación de lata con potasio, y es un candidato. El azul de potasio prusiano, una versión razonablemente segura del cianuro (ferrocianuro, en realidad) es otra. Solo tenga cuidado, ya que el amoníaco se puede usar para crear azul de prusia y potasio. Actualmente no estoy al tanto de cómo funciona la media reacción del azul de Prusia, solo que liberará el potasio contenido en él para viajar al grafito.

Si estuviera construyendo un KIB, (y algún día, podría hacerlo), entonces me enfocaría en los materiales disponibles, ya que ese es el mayor atractivo sobre las baterías de iones de litio. Serían electrodos de estaño y grafito e hidróxido de potasio para el electrolito, ya que estos materiales son muy comunes. Una vez que funcionara la configuración de la batería, comenzaría a experimentar transformando un poco de azul de prusia de potasio en una pasta similar a la del electrodo de pasta de monóxido de plomo en una batería de plomo-ácido.

Algunas palabras de precaución: el azul de Prusia contiene una forma de cianuro. Y aunque el ferrocianuro no es una sustancia química tóxica o mortal (el hierro bloquea el cianuro, dejándolo inerte), si se tratara de hacer su propio azul de Prusia, se requeriría la entrega de sustancias químicas mortales. El hidróxido de potasio libera humos cuando se introduce en el agua, es increíblemente corrosivo y puede provocar quemaduras químicas o algo peor. Además, crear cosas que almacenan energía significa trabajar con electricidad y cosas que están diseñadas para conducir electricidad. Hay muchas maneras de lastimarse, así que tome precauciones, use EPP y trabaje en entornos controlados. Buena suerte.