二十年來，可充電鋰離子電池的性能穩(wěn)步提高。電池包所儲存的能量是原來的三倍多，從每升200瓦時（Wh－1）新增到700瓦時（Wh－1）；成本也下降了30倍，降至每千瓦時150美元左右。但是，這仍高于美國能源部設(shè)定的每千瓦時100美元的負擔能力目標。一輛電動汽車（50－100千瓦時）仍要負載重達600公斤左右的電池，占用500升空間。

另一方面，隨著傳統(tǒng)技術(shù)接近基本極限，技術(shù)進步的步伐正在放緩，因為在電極材料晶體結(jié)構(gòu)的間隙中可以儲存的電荷量已接近理論最大值。研究人員預(yù)計，接下來市場的上升，并不會大幅降低價格因為市場已經(jīng)很大了。

研究人員警告說，非得盡快找到鈷、鎳和其他稀有金屬的替代品，以滿足電動汽車電池日益上升的需求，因為它們的稀缺正在推高價格：在過去兩年中，鈷、鎳和其他稀有金屬的價格翻了兩番，從每公斤22美元漲到了每公斤81美元。

汽車制造商和政府預(yù)計，到2025年，每年將加工1000萬到2000萬輛電動汽車。倘若每個汽車電池要10公斤的鈷，到2025年，電動汽車每年要10－20萬噸的鈷這是世界目前產(chǎn)量的大部分。同樣地，每年要40－80萬噸鎳，占今天所用金屬的20－40％。當卡車、公共汽車、飛機和船只改用電池供電時，還要更多的電力。

倘若沒有任何變化，20年內(nèi)需求將超過產(chǎn)量。我們預(yù)計鈷的價格將在2030年前上漲，鎳的價格將在2037年或更早的時候上漲。

到2050年，每年加工5000萬到8000萬輛電動汽車將要50萬到80萬噸鈷。而從2030年開始，這將遠遠超過目前的采礦能力。同樣，到2050年，鎳的需求量將新增2－3倍。到本世紀30年代中期，鎳的短缺將很分明。

而一旦供應(yīng)達到峰值，電動汽車電池的價格可能會上漲超過1000美元。

鋰離子電池通過在兩個電極之間移動鋰離子來工作，從陽極流向陰極的離子會出現(xiàn)放電電流，為汽車供應(yīng)動力。而當電池充電時，鋰離子會回流。

在如今用于電動汽車的商用電池中，鋰離子被保存在構(gòu)成電極的晶體中的微小空隙中（這些晶體被稱為插層電極）。陽極通常由石墨制成，陰極由金屬氧化物制成。用于電極的材料，特別是稀有金屬，如鈷和鎳，既稀有又昂貴。