有鑒於現有鋰電池使用的重金屬原料開採,引發環境破壞及人道議題,IBM研究院最近公佈一項電池研究成果,號稱可由海水萃取出電池原料,可減少科技產品製造帶來的傷害,而且具備高電量、快速充電、更安全及壽命更長等優點。

現今科技產品的電池生產需要用到鈷和鎳等重金屬,尤其是鈷。鈷是生產鋰電池的重要原料,主要產自中非。但這些原料取得卻造成環境破壞及剝削勞工。上周14戶剛果人家控告科技大廠包括蘋果、Google、微軟、Dell及特斯拉,因為在其需求下,全球最大鈷出口商Glencore在當地非法聘用童工開採鈷礦,造成其子女死亡或終身殘障。此外,開採重金屬的西方公司也在礦產國家大肆摧毁地貌、污染水源土壤、並破壞當地生態。

IBM研究院最新研究宣稱找到不需鎳、鈷來製造電池的方法。IBM研究院電池實驗室科學家發展出的電池,其陰極材料不需用到鎳、鈷,而是使用三種可從海水萃取出的元素(不過未說是哪些元素),並且使用閃點(flash point)較高、更安全的電解液。組合起來可減少鋰電池反覆充電產生的枝晶(dentrites)現象,進而減少電池的可燃性,以及枝晶造成電池壽命縮短,這也是傳統上以鋰作為電池陽極材料最大的問題。

此外,這項新電池技術只要5分鐘即可充飽80%,而且電池能量密度極大,最高可達10,000 W/L,超過現有市面上最強大的鋰電池。此外,其能量轉換效率也超過90%

IBM指出,其新電池設計的特點可促成低成本、充電快速及更安全的電動車的問世。而電池壽命拉長,也有助於成為智慧電網及新式電力基礎架構的新選擇。

而為了加速新式電池應用,IBM也和車商賓士北美研發部門、電池電解液最大供應商Central Glass,以及電池製造商Sidus合作探討商業化的可能性。

此外,IBM也正利用名為語意擴充(semantic enrichment)的手法,結合機器學習及大量資料點的分析,協助科學家找出更安全、效能更高的材料。


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