在轉向「綠色」能源的過程中，對可充電鋰離子電池的需求正在激增。然而，它們的陰極通常含有鈷——這種金屬的提取會帶來高昂的環境和社會成本。現在，研究人員在美國化學學會中央科學中心報告評估了一種地球儲量豐富的碳基陰極材料，該材料可以取代鈷和其他稀有且有毒的金屬，而不會犧牲鋰離子電池的性能。

如今，鋰離子電池為從手機、筆記型電腦到電動車的各種設備提供動力。實現全球能源轉型的限制因素之一再生資源– 特別是從汽油動力汽車向電動車的過渡電動車— 用於製造充電電池正極的金屬（如鈷、鎳和鎂）的稀缺性和開採難度。

先前的研究人員已經用更豐富和更低成本的含碳材料開發了陰極，包括有機硫和羰基化合物，但這些原型無法匹配能量輸出以及傳統鋰離子電池的穩定性。

因此，Mircea Dincä 和他的同事想看看其他碳基陰極材料是否可以更成功。他們可能在雙四氨基苯醌（TAQ）中找到了一個有價值的候選人。TAQ 分子形成層狀固態結構，有可能與傳統的鈷基陰極性能競爭。

Dincä 團隊先前的研究表明 TAQ 作為超級電容器材料的有效性，在此基礎上，Dincä 團隊測試了該化合物在鋰離子電池陰極中的應用。為了提高循環穩定性並增加 TAQ 對陰極不銹鋼集電器的黏著力，他們在 TAQ 陰極中添加了含纖維素和橡膠的材料。

在研究人員的概念驗證演示中，新型複合陰極安全循環超過 2,000 次，提供的能量密度高於大多數鈷基陰極，並且在短短六分鐘內完成充放電。

基於 TAQ 的陰極在上市之前還需要進行額外的測試，但研究人員樂觀地認為，它們可以實現高能、持久和快速充電的電池，以幫助加速全球向再生能源未來的過渡不含鈷和鎳。