鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，鋰電池已經成為了主流。

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鋰電池劣化的原因：電極斷裂阻礙充電

?鋰離子電池目前廣泛應用于移動設備中，但這種電池的使用壽命并不長，500次充電周期會損失約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家們利用功能強大的顯微鏡成功地實時觀察了鋰電池充放電狀態。

?研究人員發現，當電池使用時，會產生壓力，導致電極破裂。此外，每次充放電循環都會在電極外留下鋰的痕跡。這些“死亡”的鋰在未來的充電中已無法發揮作用，并將導致電池容量的下降。研究人員還觀察到電極表面形成固體電解質界面層，這會“阻擋”電池，影響其充電能力。
要解決鋰電池的這些問題，使用替代元素是途徑之一。未來，鎂、鋁或銅等金屬元素可能會成為更便宜、更穩定的替代品。然而，這些電池的性能還達不到鋰電池的水平