无金属可回收多肽电池的图示。信用:得克萨斯州A&M工程锂离子(Li-ion)电池的引入彻底改变了整个技术，导致几乎所有部门的消费品都取得了重大进步。电池供电的设备在世界各地变得无处不在。虽然技术的可用性通常是一件好事，但快速增长直接导致了围绕锂离子电池使用的几个关键的道德和环境问题。目前的锂离子电池使用大量的钴，在几个有大量文献记载的国际案例中，这些钴是在危险的工作环境中使用童工开采的。此外，只有很小比例的锂离子电池被回收，增加了对钴和其他战略元素的需求。
得克萨斯州A& M大学的一个多学科研究小组取得了突破性进展，可能导致电池生产从钴转移。在《自然》杂志5月刊发表的一篇文章中，阿克萨塔涂层系统讲座教授、阿蒂·麦克费林化学工程系教授朱迪·卢特肯豪斯博士和化学系杰出教授、科学学院W.T .多赫蒂-韦尔奇化学讲座教授卡伦·伍尔利博士概述了他们对完全无金属的新型电池技术平台的研究。这个新的电池技术平台利用了多肽有机基团结构。
最近被授予2021年SEC年度教授的Wooley说:“通过远离锂，并与这些多肽(蛋白质的组成部分)合作，它真正将我们带入了这一领域，不仅避免了开采贵金属的需要，还为可穿戴或可植入电子设备提供了动力，并轻松回收新电池。“它们(多肽电池)是可降解的，它们是可回收的，它们是无毒的，而且它们整体上更安全。”
由氧化还原活性氨基酸大分子组成的全多肽有机自由基电池也解决了可回收性问题。根据Lutkenhaus的说法，新电池平台的组件可以在酸性条件下按需降解，生成氨基酸、其他构建模块和降解产物——这是这项研究的主要突破之一。
“目前锂离子电池的最大问题是它们没有回收到我们未来电气化运输经济所需要的程度，”卢肯豪斯补充道。“目前锂离子电池的回收利用率只有个位数。锂离子电池中有宝贵的材料，但回收起来非常困难，而且需要大量能源。”
由氧化还原活性氨基酸大分子组成的无金属、全多肽有机自由基电池的开发标志着向可持续、可回收电池的重大进展，这种电池最大限度地减少了对战略金属的依赖。作为下一步，Wooley和Lutkenhaus已经开始与化学系助理教授Daniel Tabor博士合作，通过2020年得州A&M triad for Transformation(T3)赠款，旨在利用机器学习来优化电池平台的材料和结构。
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