鋰離子電池易燃，原料價格不斷上漲。還有替代品嗎？是的：Empa和ETH蘇黎世的研究人員已經發現了一些有前途的方法，可以用廢石墨和廢金屬制造電池。

KostiantynKravchyk在MaksymKovalenko工作。該研究小組位于蘇黎世聯邦理工學院和Empa薄膜和光伏實驗室。這兩位研究人員在Empa分公司雄心勃勃的目標是用地殼中最常見的元素制造電池-例如鎂或鋁。即使陽極由純金屬制成，這些金屬也具有高度的安全性。這也提供了以非常簡單和廉價的方式組裝電池并快速升級生產的機會。

為了使這種電池運轉，液體電解質需要由在室溫下不結晶的特殊離子組成-即形成一種熔體。在這種“冷熔”中，金屬離子在陰極和陽極之間來回移動，包裹在厚厚的氯離子中。或者，可以使用不含金屬的大而輕的有機陰離子。但這確實存在一個問題：當電池充電時，這些“厚”離子應該去哪里？什么是適合的陰極材料？作為比較：在鋰離子電池中，陰極由金屬氧化物制成，其在充電期間可以容易地吸收小的鋰陽離子。然而，這對于如此大的離子不起作用。此外，這些大陰離子具有與鋰陽離子相反的電荷。

為了解決這個問題，Kovalenko的團隊有一個伎倆：研究人員將鋰離子電池的原理顛倒過來。在傳統的鋰離子電池中，陽極（負極）由石墨制成，其層（在充電狀態下）含有鋰離子。相反，在Kovalenko的電池中，石墨被用作陰極（正極）。厚陰離子沉積在石墨烯層之間。在Kovalenko的電池中，陽極由金屬制成。

Kravchyk在尋找“正確”的石墨時取得了令人矚目的發現：他發現鋼鐵生產中產生的廢石墨，被稱為“kishgraphite”，是一種很好的陰極材料。天然石墨也同樣有效-如果它是以粗糙的薄片供應而不是磨得太細或者是折疊的非薄片形狀。原因是：石墨層在薄片邊緣處是開放的，因此厚陰離子能夠更容易地滑入結構中。然而，通常用于鋰離子電池的細磨石墨不適合Kovalenko的電池。通過研磨石墨顆粒，這些層像皺折的紙一樣變皺。只有很小的鋰離子才能穿透這種皺巴巴的石墨，而不是新電池'

由鋼生產“kishgraphite”或原始天然石墨片構成的石墨陰極電池具有成本效益高的潛力。如果第一次實驗是可行的，那么它也是持久的。幾個月來，實驗室系統經歷了數千次充電和放電循環。“氯化鋁-石墨陰極電池可以在日常家庭使用中持續數十年，”Kravchyk解釋說并增加了“類似的示范，但進一步提高電池電壓，不影響容量，甚至更輕的元件正在推進中，并將進一步提高能量密度從目前的60Whkg-1到150Wh以上kg-1“