开采电池所需的锂和其他矿物对环境造成的损失越来越大。不过，我们周围有替代材料。

温度是秘密的，气氛也是秘密的。压力是秘密的。

确实说需要高温，高于 3,000C。而这 1 公斤棉花产生 200 克的碳——每个电池单元只需要 2 克。

开发的电池中，碳用于阳极——两个电极之一，离子在这两个电极之间流动，电池中的带电粒子。当电池充电时，离子会向一个方向移动，当电池向设备释放能量时，离子会向另一个方向移动。

在电动汽车和大型储能系统的兴起的推动下，预计未来几年对电池的需求将如此巨大，一些研究人员和企业正在疯狂地开发当今常见的锂离子和石墨电池的可能替代品。

对电动汽车的需求不断增长，这意味着需要高性能电池材料的可持续来源

锂矿开采会对环境产生相当大的影响。提取金属需要大量的水和能源，这个过程会在景观中留下巨大的伤痕。回收的锂通常从开采地长途运输到中国等国家进行精炼。石墨也是由化石燃料开采或制成的，这两者都对环境产生负面影响。

很容易想象，当电池材料经过采矿和运输时，碳足迹会真正增加。

从海水到生物废物和天然色素，自然界中有一长串潜在的替代品可以更广泛地获得——难点是证明它们中的任何一种都可以与市场上已有的各种电池竞争，这些电池在我们这个充满小工具的世界中似乎是必不可少的。

电池的阴极由“贱金属”氧化物制成。但这些金属包括铜、铅、镍和锌，它们比锂等碱性金属更容易且反应性更低。开发一种双碳电极电池，其中两个电极都由植物性碳制成。

能够快速为电池充电对于提款机来说并不重要，但当您只想给它充电并出发时，对于电动汽车来说却很重要。

世界上广阔的海洋代表着“几乎无限”的电池材料储备

一种电池阳极，该电池阳极使用木质素中的碳，木质素是一种在树木中发现的结合聚合物。

据一些研究人员称，棉花还可以用来代替电解质，促进离子在阴极和阳极之间流动，从而有可能制造出比目前可用的更稳定的固态电池。

但有些人在自然界中看到了更大的、可能取之不尽的能源。世界上广阔的海洋代表了“几乎无限”的电池材料储备。

设计的电池，该电池可以将钠离子从海水中转移出来，以建立金属钠的储存。为此，该团队设计了一种特殊的聚合物电解质，钠离子可以通过该电解质。

海水在这里充当阴极或带正电的电极。但是没有阳极，因为钠不会带负电，它只是以中性形式堆积。多余的风能或太阳能可用于积累钠，这些钠可以一直留在那里，直到需要为止。

当你需要能源时，你可以逆转这个过程并产生电力。

不过，这存在挑战。委婉地说，钠——很像锂——在与水接触时会发生高能反应。你会得到爆炸。因此，确保没有海水泄漏到钠储存库至关重要，否则可能会发生灾难。

因此，一些研究人员正在寻找一种天然存在于我们骨骼和牙齿中的物质，以及许多其他地方，作为阴极的更安全替代品——钙。例如，它可以与硅结合，这将有助于在未来电池中传输钙离子。

可以赋予未来电池魅力的材料清单只会变得更加奇怪。长期以来一直在研究醌类（在植物和其他生物体中发现的生物色素）在电池中充当电极的潜力。他们甚至对一种源自指甲花的分子——一种来自指甲花树 的纹身染料——取得了有希望的结果。

障碍之一是天然指甲花分子非常易溶。当用作阴极时，它会逐渐溶解成液体电解质。但是，通过将四个指甲花分子组合在一起并添加锂，他们能够制造出一种具有更坚固晶体结构的可回收材料。

因为结晶度增加，溶解度降低。

正在研究的电池设计可能没有足够高的容量来为电动汽车供电，但有一天它们可能会用于小型可穿戴设备。例如，也许是测量糖尿病患者血糖水平的小工具或其他生物标志物。

锂矿开采对环境造成了沉重的代价，往往会重塑整个景观

其他研究人员正在考虑使用玉米废料和瓜子壳等各种材料来制造用于电池的新型电极。然而，挑战可能在于如何大规模生产这些产品，以满足电池行业不断增长的需求。

对于任何替代电池材料来说，总体挑战始终是满足非凡的预期需求。

源：BBC