在凈化自然環境的努力中，鋰離子電池也發揮著重要作用。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力的電動汽車的使用量將會增加。然而，開采鋰礦充滿了挑戰，也并非沒有環境后果。

因此，電池的研發確實很有必要。人們需要開發新技術，使用更普通、更環保、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，因為它們對環境的總體影響可能是負面的。

要實現這些目標，并開發出能夠克服當前鋰離子電池能量限制的下一代技術，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性質，以及鋰離子電池中發生的關鍵反應的重要方面。

布魯克的長期經驗和一系列技術，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現這些目標。

雖然電子顯微鏡和光學顯微鏡等技術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，研究也正在繼續提高靈敏度和增加分辨率。此外，相關的強大成像技術如核磁共振成像技術正在被用于新的多技術分析范式中。

目前，人們正在制定和審查一系列戰略，以突破現有鋰離子電池的性能極限。與此同時，對更激進的替代方案的研究也在加速進行。全固態電池就是這些新方法的一個很好的例子。

固態電池將代表電池技術的重大轉變。這個概念并不新鮮，但在過去的10年里，人們發現了新的固體電解質系列，它們與液體電解質不同，在加熱時不易燃，因此在安全性方面有明顯的改善。此外，固態電池允許使用創新的高電壓、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。

隨著研究科學家們努力平衡我們未來的便攜式能源需求和減少對環境的影響，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進行分析。