カリウムイオン電池とは？ わかりやすく解説

カリウムイオン二次電池（カリウムイオンにじでんち、potassium-ion battery）とは、電解質中のカリウムイオンが電気伝導を担う二次電池である。単にカリウムイオン電池、カリウムイオンバッテリー、K-ion電池ともいう。

正極にカリウム金属酸化物を用い、負極に層間化合物を用いるものが想定されている。

1990年代以降、携帯機器や電気自動車の充電池はリチウムイオン電池が主流だったが、需要の拡大により、リチウム資源の長期的な安定供給が懸念される。そのため、各国でリチウムに代わる代替元素を使用した充電池の開発が進められる。

原理的にはリチウムイオン二次電池のリチウムイオンをカリウムイオンに置き換えたものに相当するもので正極にはカリウム層状化合物を使用して、負極と正極の間でカリウムイオンが移動することによって充放電が行われる^[1]。これまで正極に適した材料（化合物）が少なく開発は進んでいなかった。

• 資源が豊富
• 端子電圧が4Vになる
• 高速充電が可能
• 大電流の放電が可能

• エネルギー密度が低いので小型高容量化が困難

非水系電解質を用いる。充放電時に絶縁性の不働態になる場合があり、容量が下がる原因になる。

カリウムイオン電池は資源の豊富な元素で構成できる。

カリウムイオン電池は比較的低コストで製造が可能なので従来はニッケル水素電池やリチウムイオン電池が担ってきた様々な分野への適用が想定される。

• 二次電池
• カリウム
• リチウムイオン二次電池
• 米中電気自動車イニシアティブ

表 話 編 歴 電池
一次電池	アルカリマンガン乾電池 空気アルミニウム電池 ブンゼン電池 クロム酸電池（英語版） クラーク電池 ダニエル電池 乾電池 エジソン・ラランド電池（英語版） グローブ電池 ルクランシェ電池 リチウム電池 リチウム・空気電池 水銀電池 ニッケル系一次電池 シリコン空気電池（英語版） 酸化銀電池 ウェストン電池 カドミウム標準電池 ザンボニー電池 空気亜鉛電池 空気鉄電池 マンガン乾電池 空気電池 空気マグネシウム電池 塩化亜鉛電池（英語版）
二次電池	自動車蓄電池 鉛蓄電池 制御弁式鉛蓄電池 リチウム・空気電池 リチウムイオン二次電池 リチウムイオンポリマー二次電池 リン酸鉄リチウムイオン電池 チタン酸リチウム二次電池 リチウム・硫黄電池 デュアルカーボン電池（英語版） 溶融塩電池 ナノポア電池（英語版） ナノワイヤ電池（英語版） ニッケル・カドミウム蓄電池 ニッケル・水素充電池 ニッケル・鉄電池 ニッケル・リチウム電池 ニッケル・亜鉛電池 多硫化物臭化物電池（英語版） カリウムイオン電池 充電式アルカリ電池 ナトリウムイオン二次電池 ナトリウム・硫黄電池 レドックス・フロー電池 亜鉛・臭素フロー電池（英語版） シリコン電池（英語版） 亜鉛・セリウム電池（英語版）
電池の種類	濃淡電池 フロー電池 トラフ電池（英語版） 燃料電池 ボルタ電池 温度差電池（英語版）
他の電池	太陽電池 燃料電池 原子力電池 全固体電池
電池の部分	アノード バインダー (材料)（英語版） 触媒 カソード 電極 電解液 減極剤 半電池 イオン 塩橋 半透膜