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

研究者發現，電池在使用時會萌生壓力，并引起電極出現破碎。除此之外，每一個充放電循環還會在電極之外留下鋰的痕跡，這些“死亡的鋰無法再在將來的充電當中發揮用途，并會引起電池容量的下降。研究者還觀察到了固體電解質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。

想要處理鋰離子電池身上的這些問題，使用其它替代元素是辦法之一。在將來，鎂、鋁或銅等金屬元素或許可以成為更廉價和穩定的替代，但是，這些電池的性能目前還達不到鋰離子電池的水平。