隨著全球都在向可再生能源轉(zhuǎn)型、如今的金屬鋰電池也的確提供了諸多便捷，但它們本身也存在可持續(xù)性問題。因此，科學(xué)家們也一直在研究更環(huán)保的替代化學(xué)制品。

德州農(nóng)工大學(xué)（Texas A&M University）的一個團隊剛剛提出了一個有趣的候選方案，展示了一種不含金屬的電池，可以放在酸性溶液中按需降解。

對電子設(shè)備和電動汽車日益增長的需求意味著對鋰離子電池的需求也在增加，而鋰離子電池依賴于一些難以獲取的重金屬。例如，鈷受到涉及非洲童工采礦行為的道德問題困擾，以及環(huán)境退化和水供應(yīng)污染的困擾。此外，在電池壽命結(jié)束時，很難分離和回收這些材料。

該研究的作者Jodie Lutkenhaus博士說，“目前鋰離子電池的最大問題是，它們的回收程度沒有達到我們未來電氣化運輸經(jīng)濟所需要的程度?，F(xiàn)在鋰離子電池的回收率只有個位數(shù)。鋰離子電池中有很有價值的材料，但回收起來非常困難，而且能耗很大。”

這些問題促使Lutkenhaus等研究人員研究無金屬電池架構(gòu)，IBM開發(fā)的鹽水原型電池就是一個明顯的例子。德州農(nóng)工大學(xué)的科學(xué)家們使用了具有電化學(xué)活性的氨基酸鏈——稱為氧化還原活性多肽，來構(gòu)建電池的兩個電極，在設(shè)備充電和放電時來回傳遞能量。

在測試中，這種有機電池滿足了幾個重要的條件。首先，這些電極在操作過程中發(fā)揮著活性材料的作用，并能始終保持穩(wěn)定。然后，這些成分可以通過酸性條件被降解，留下的是氨基酸和其他良性降解產(chǎn)物，以便重新使用或在環(huán)境中無害地溶解。

研究人員指出，“通過擺脫鋰并使用這些多肽（蛋白質(zhì)的組成部分），它真正把我們帶入了這樣一個領(lǐng)域，不僅避免了開采貴金屬的需要，而且為可穿戴或植入式電子設(shè)備的供電打開了機會，也使新電池容易被回收。它們（多肽電池）是可降解的，它們是可回收的，它們是無毒的，它們在各個方面都更安全。”

雖然這項研究還處于早期階段，但科學(xué)家們認為這是發(fā)展可持續(xù)電池的第一步，他們現(xiàn)在正在尋求借助機器學(xué)習(xí)進一步改進設(shè)計。該研究成果已于本月5日被發(fā)表在了著名科學(xué)期刊《自然》雜志上。