目前的锂离子电池可能存在伦理与环境方面的问题。
仅有少量锂离子电池得到回收，在某些案例中，制造电池所需的钴由童工开采。
《自然》发表的新研究描述了一种新型电池技术平台，其构建基于多肽有机自由基。
科学家目前正致力于开发这种完全不含金属的电池，这标志着向可持续、可回收模式迈出了重要一步。
一种新的无金属电池平台可能带来更具可持续性、可回收且可按需降解的电池。
锂离子电池的问世全面革新了技术，几乎所有行业的消费品都因此取得重大进步。
技术的普及总体上是好事，但其快速发展也直接引发了围绕锂离子电池使用的若干关键伦理与环境问题。
目前的锂离子电池大量使用钴，在多起有据可查的国际案例中，这些钴由童工在危险的工作环境中开采。此外，只有极少比例的锂离子电池得到回收，这加剧了对钴及其他战略元素的需求。
新研究发表于Nature描述了一种可能使电池生产摆脱钴的方法。论文中，研究人员概述了一种完全不含金属的新型电池技术平台。该平台采用多肽有机自由基结构。
“通过摆脱锂并使用这些多肽（它们是蛋白质的组成成分），我们真正进入了一个新领域：不仅能够避免开采贵金属的需求，还能为可穿戴或植入式电子设备供电，并便于回收新电池，”德克萨斯农工大学化学系教授Karen Wooley说。“它们［多肽电池］可降解、可回收、无毒，全面来看也更加安全。”
这种由具有氧化还原活性的氨基酸大分子构成的全多肽有机自由基电池，同样解决了可回收性问题。新电池平台的各组成部分可在酸性条件下按需降解，生成氨基酸、其他构建单元及降解产物——共同作者、化学工程系教授Jodie Lutkenhaus表示，这是本研究的重大突破之一。
“目前锂离子电池面临的最大问题是，其回收程度远不能满足未来电动化交通经济的需求，”Lutkenhaus说。“目前锂离子电池的回收率仅为个位数。锂离子电池中含有有价值的材料，但回收难度大且能耗高。”
这种由具有氧化还原活性的氨基酸大分子构成、可按需降解的完全不含金属的全多肽有机自由基电池的研发，标志着在可持续、可回收且尽量减少对战略金属依赖的电池方面取得了重大进展。
下一步，Wooley和Lutkenhaus已与化学系助理教授Daniel Tabor开展合作，依托德州农工大学2020年Triads for Transformation（T3）资助项目，旨在利用机器学习优化电池平台的材料和结构。
材料科学与工程系博士生Alexandra Easley，以及现任职于密歇根大学的化学系前博士生Tan Nguyen，是该研究的主要作者。
美国国家科学基金会、Welch基金会以及美国能源部科学办公室资助了这项工作。
