离子电池如今已经被移动设备所广泛使用，但这种电池的寿命并不长，500次充电循环就会损失约1/5的容量。为了研究锂电池性能退化的原因，美国太平洋西北国家实验室的科学家使用强力显微镜成功观察到了锂电池充放电的实时状态。
研究者发现，电池在使用时会产生压力，并引起电极出现破裂。除此之外，每一个充放电循环还会在电极之外留下锂的痕迹，这些“死亡”的锂无法再在未来的充电当中发挥作用，并会引起电池容量的下降。研究者还观察到了固体电解质相间层在电极表面的形成，这会“阻塞”电池并影响其充电能力。
想要解决锂电池身上的这些问题，使用其它替代元素是方法之一。在未来，镁、铝或铜等金属元素或许可以成为更廉价和稳定的替代，但是，这些电池的性能目前还达不到锂电池的水平。
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