不再有重金属了?新的IBM电池化学研究可以解决矿物来源的问题

可充电锂离子电池 - 或者可能是 - 在许多清洁能源技术的心脏地带，从更高效的手机，以更好地电动车的分散式电源电网解决方案。一个报告上周发布的报告预测，从现在到2025年，这个市场可能会经历22.6%的复合年增长率，这是由这些应用和其他尚未商业化的应用推动的。

一些技术问题仍与该技术相关 - 比如是否可以容纳足够的电荷用于重型应用，例如卡车或备份替代品的最后几天，而不是几分钟，没有过于大而笨重。但是，除了它们，一个共同的反对对所有尺寸的锂离子电池的增加的依赖已用于构建它们的材料和由它们所提取的经常有问题的方法的长期可用性。

IBM研究公司(IBM Research)的硅谷分部正在大力宣传一项材料科学创新，这可能会引起对这两个问题都感到担忧的公司的共鸣。IBM Research在半导体制造领域取得了很多突破。在那里的电池实验室里，IBM的科学家们说，他们已经创造了多种电池的原型，这种电池使用的阴极不含钴和镍日益短缺。

钴尤其成问题。目前，全球近60%的钴供应来自刚果民主共和国(DRC)，而要弄清供应源绝非易事。的确,一起非正常伤亡诉讼国际维权人士于12月中旬对苹果、谷歌、戴尔、微软和特斯拉等科技公司提起诉讼指控这五家公司和其他被告从刚果民主共和国购买使用非法童工的钴矿。

在准备好的语句，苹果和戴尔否认故意非法采矿购买并承诺将继续监控其供应链对人权的侵犯。但争议提出新的压力，在很大程度上依赖于锂离子技术为当前和未来的收入，以确保其采购的生存能力的公司。

输入IBM的新发现。在一个关于试验的博客，年轻的惠娜，用于下一代电池与IBM的研究材料革新的经理，写了:

这种电池的材料可以从海水中提取，为采用比目前的材料开采方法更安全的材料来源技术奠定了基础。

与这种新电池的组成一样有希望的是它的性能潜力。在最初的测试中，它证明了它可以在许多方面超越锂离子电池，包括更低的成本、更快的充电时间、更高的功率和能量密度、强大的效率和低易燃性。

这是一个听起来很棒的利益交响乐。因此，IBM与三家公司联手推进其研究并不令人意外:梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)的北美研发部门;电池电解液供应商Central Glass(20年IBM合作伙伴);制造业初创公司Sidus Energy。

IBM research化学和材料研究高级经理鲍勃•艾伦(Bob Allen)表示:“三家公司正在共同努力，争取在尽可能短的时间内实现这一商业目标。”

尽管IBM的博客对技术细节描述不多，艾伦说碘是新化学的关键成分。这种元素主要存在于海带、扇贝、虾和鳕鱼等海产品中。

一个关键的突破是能够使用阴极和具有高闪点的电解液的组合，这意味着理论上使用这种材料的锂离子电池不那么易燃。

以下是IBM对硬币细胞大小的化学物质进行测试的另外三个结果:

1. 80%的充电状态需要不到5分钟的时间
2. 能量密度超过800wh /L，可与目前最先进的锂电池媲美
3. 超过90%的能源效率(电池放电超过充电所需能量的比率)

需要明确的是，还有很多测试要做，以探索这些材料的可行性，以及它们可能适合在哪里使用——不仅仅是不同的尺寸，还有不同的配方和不同的变量，比如在不同的温度条件下会发生什么。没有人谈论时间框架。艾伦说:“变革性技术需要能够规模化。”

但考虑到该试验台IBM的历史和它的其他发明，如原子力显微镜在近年来许多半导体、固态物理和分子生物学的进步背后，这些实验可能会引起电池技术怀疑论者的共鸣。