又一款無毒環保儲能選項?美國科學家研發「多肽」電池

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 07 日 19:04 | 分類 能源科技 , 電池 Telegram share ! follow us in feedly


「無金屬」電池有沒有可能成真,創造全新容易回收又無污染的儲能技術?繼 IBM 的海水電池後,現在美國科學家研發出無毒可降解的環保電池,以保養品常見的多肽(polypeptide)取代傳統的金屬電極。

鋰離子電池雖然位居儲能系統龍頭,遍布 3C 產品、電動車與各大儲能系統,但它們帶來的可不只有方便的生活,電池壽命到期後的回收處理與環境污染已讓廠商與各國煞費苦心,長期以來苦思如何提高回收效率創造循環經濟。

那麼德州農工大學研發的多肽電池又會帶來什麼光景?其中肽又稱胜肽、縮氨酸,或許滿常在母親節保養品組合看到類似的名詞,肽是由胺基酸單體組成,2 肽就是由兩個胺基酸與一個胜肽鍵組成的蛋白質片段,之後便以此類推,2~20 肽屬於寡肽,20~50 肽屬於多肽,通常十肽以下者較具醫藥及商業實用性。

而德州農工大學用氧化還原多肽(電化學胺基酸活性鍵)創造電池兩極,研究指出,多肽電極始終維持穩定的充放電,可當作良好的活性材料,另外團隊也發現在酸性環境中,多肽電池能自然降解,僅留下胺基酸跟良性的降解產物(degradation product),能重新再利用或是無污染溶解。

德州農工大學化工教授 Jodie Lutkenhaus 表示,目前鋰離子電池的最大挑戰為:回收程度沒辦法滿足人們交通工具電氣化經濟,鋰離子電池的回收率僅個位數,鋰離子電池含有大量的高價值材料,偏偏難回收又耗能。化學系特聘教授 Karen Wooley 則認為,這種電池不需開採貴金屬,能為穿戴式與植入式設備提供新的電池方向。

不過研究並沒有提到電池最重要的部分,也就是發電量與壽命,僅表示這是個可降解、回收且無毒的高安全性電池,還是處於初步階段的電池,但即使如此,科學家們還是認為這項研究是邁向永續電池的第一步,未來也將透過機器學習最佳化設計。

(首圖來源:德州農工大學