在凈化自然環(huán)境的努力中，鋰離子電池也發(fā)揮著重要作用。隨著各國努力用清潔能源取代化石燃料，例如，由鋰離子電池提供動(dòng)力的電動(dòng)汽車的使用量將會(huì)增加。然而，開采鋰礦充滿了挑戰(zhàn)，也并非沒有環(huán)境后果。

因此，電池的研發(fā)確實(shí)很有必要。人們需要開發(fā)新技術(shù)，使用更普通、更環(huán)保、毒性更低的材料來制造電池。但也需要取得平衡：如果新電池的密度較低或使用更昂貴的材料，這將是徒勞的，因?yàn)樗鼈儗?duì)環(huán)境的總體影響可能是負(fù)面的。

要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，并開發(fā)出能夠克服當(dāng)前鋰離子電池能量限制的下一代技術(shù)，其核心是需要更深入地了解研究人員所掌握的材料的基本化學(xué)性質(zhì)，以及鋰離子電池中發(fā)生的關(guān)鍵反應(yīng)的重要方面。

布魯克的長期經(jīng)驗(yàn)和一系列技術(shù)，包括核磁共振（NMR）、電子順磁共振（EPR）和磁共振成像（MRI）等，都在幫助研究人員實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

雖然電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡等技術(shù)提供了高分辨率的成像，但它們通常僅限于表面成像，并且難以進(jìn)行定量闡釋。核磁共振和電子順磁共振波譜都是具有定量能力的非侵入性方法，研究也正在繼續(xù)提高靈敏度和增加分辨率。此外，相關(guān)的強(qiáng)大成像技術(shù)如核磁共振成像技術(shù)正在被用于新的多技術(shù)分析范式中。

目前，人們正在制定和審查一系列戰(zhàn)略，以突破現(xiàn)有鋰離子電池的性能極限。與此同時(shí)，對(duì)更激進(jìn)的替代方案的研究也在加速進(jìn)行。全固態(tài)電池就是這些新方法的一個(gè)很好的例子。

固態(tài)電池將代表電池技術(shù)的重大轉(zhuǎn)變。這個(gè)概念并不新鮮，但在過去的10年里，人們發(fā)現(xiàn)了新的固體電解質(zhì)系列，它們與液體電解質(zhì)不同，在加熱時(shí)不易燃，因此在安全性方面有明顯的改善。此外，固態(tài)電池允許使用創(chuàng)新的高電壓、高容量材料，這可能有助于克服性能問題。由此產(chǎn)生的電池將有可能提供顯著提高的能量密度和改善的電池壽命。

隨著研究科學(xué)家們努力平衡我們未來的便攜式能源需求和減少對(duì)環(huán)境的影響，他們將越來越多地依賴使用核磁共振、電子順磁共振和磁共振成像技術(shù)進(jìn)行分析。