电动汽⻋的时代正在来临。2021年，《⾃然》杂志发布了⼀篇名为《电动汽⻋与电池：如何满⾜全球对电池的巨⼤需求？》的评论⽂章。⽂章强调，减少电池中所需稀有⾦属的消耗并加强对这些⾦属的回收利⽤，将是全球向电动⻋转型的核⼼挑战。
电动个⼈交通的崛起正在以⼀种即使最有远⻅的倡导者在数年前都难以预⻅的速度进⾏。为了加快这种转型，众多国家的政府都在通过法令推动电动汽⻋的普及。
根据位于伦敦的彭博新能源财经（BNEF）公司的分析，到2035年，即便没有进⼀步的政策⽀持，全球乘⽤⻋的销量中有⼀半将是电动⻋。国际能源署（IEA）在2021年的⼀份报告中指出，这种⼴泛的⼯业转型预示着从“以燃料为主”的能源模式向“以材料为主”的模式的过渡。这意味着，电池将需要⼤量的尚未挖掘的材料。
预计未来的世界，将由电动汽⻋主导，材料学家们正⾯临两⼤问题：⾸先是如何减少在电池中使⽤的稀有、昂贵或有争议的⾦属，因为这些⾦属的采掘可能会带来严重的环境和社会问题；其次是如何更有效地回收电池，确保废旧电池中有价值的材料得到再利⽤。“回收在这两⼤挑战中将发挥关键作⽤”，矿业⼯程师、BNEF⾦属和矿业⾸席分析师Kwasi Ampofo表示。
科学家们⾸要的任务是尽量减少在电动汽⻋电池中所需开采的⾦属。⻋辆电池所需的⾦属取决于其电池类型及⻋型。据美国阿贡国家实验室的资料，某些锂离⼦电池（例如NMC532型）在⼀辆⻋中可能需要⼤约8公⽄的锂、35公⽄的镍、20公⽄的锰以及14公⽄的钴。分析专家认为，由于锂的价格迅速下降，锂离⼦电池在未来仍将持续被⼴泛采⽤，维持其在市场上的主导地位。
为满⾜电动汽⻋⾏业的⽇益增⻓需求，研究者们正在努⼒开发出新型低钴或⽆钴阴极。这些新型阴极需要避免在锂离⼦充电过程中因其晶体结构的变化⽽造成性能下降。得州⼤学奥斯汀分校的Arumugam Manthiram教授指出，完全摒弃钴会影响电池的能量密度，因为这会改变阴极的晶体结构和钴与锂的结合⽅式。
然⽽，Manthiram和他的团队已在实验室⾥证明了这⼀问题的可能解决⽅案，他们调整了阴极的制造⽅法，并加⼊少量其他⾦属，旨在在⽆钴的情况下维持其氧化钴晶体结构。
电池的回收过程不仅对环境友好，还可以为制造商提供宝贵的原材料。但如果电池中不含钴，那么推动回收的主要经济动机可能会减弱，因为其他如锂这样的材料的⽣产成本⽐回收成本低。电池回收⼯⼚的常规流程包括⾸先将电池粉碎成粉末，然后在冶炼⼚中通过液化或⽤酸溶解将其分解。最后，⾦属从溶液中沉淀为盐。为了使锂的回收更有经济效益，研究者正在努⼒改进这些流程。
规模经济在多个⾏业中都已被证明是⼀种提⾼效率和降低成本的有效⽅法。当涉及废旧电池的回收时，这⼀点尤为突出。尽管⽬前的媒体报道常常强调废电池的潜在问题，但从⼀个不同的视⻆看，这实际上为相关⾏业提供了⼀个巨⼤的机会。当废旧电池的数量达到百万计时，规模经济⽆疑会⼤⼤提⾼回收的效率和经济效益。