鋰離子電池如今已經(jīng)被移動設(shè)備所廣泛使用，但這種電池的壽命并不長，500次充電循環(huán)就會損失約1/5的容量。為了研究鋰電池性能退化的原因，美國太平洋西北國家實驗室的科學(xué)家使用強(qiáng)力顯微鏡成功觀察到了鋰電池充放電的實時狀態(tài)。

研究者發(fā)現(xiàn)，電池在使用時會產(chǎn)生壓力，并引起電極出現(xiàn)破裂。除此之外，每一個充放電循環(huán)還會在電極之外留下鋰的痕跡，這些“死亡的鋰無法再在未來的充電當(dāng)中發(fā)揮作用，并會引起電池容量的下降。研究者還觀察到了固體電解質(zhì)相間層在電極表面的形成，這會“阻塞電池并影響其充電能力。

想要解決鋰電池身上的這些問題，使用其它替代元素是方法之一。在未來，鎂、鋁或銅等金屬元素或許可以成為更廉價和穩(wěn)定的替代，但是，這些電池的性能目前還達(dá)不到鋰電池的水平。