锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
锂电池劣化的原因：电极断裂阻碍充电
锂离子电池目前广泛应用于移动设备中，但这种电池的使用寿命并不长，500次充电周期会损失约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们利用功能强大的显微镜成功地实时观察了锂电池充放电状态。
研究人员发现，当电池使用时，会产生压力，导致电极破裂。此外，每次充放电循环都会在电极外留下锂的痕迹。这些“死亡”的锂在未来的充电中已无法发挥作用，并将导致电池容量的下降。研究人员还观察到电极表面形成固体电解质界面层，这会“阻挡”电池，影响其充电能力。
要解决锂电池的这些问题，使用替代元素是途径之一。未来，镁、铝或铜等金属元素可能会成为更便宜、更稳定的替代品。然而，这些电池的性能还达不到锂电池的水平
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