电动汽车需要功能壮大、重量轻、价钱实惠的电池。最好的选择是贸易化的锂离子电池——它们相对紧凑和不变。但它们仍过于粗笨和昂贵，没法普遍利用。
二十年来，可充电锂离子电池的机能稳步提高。电池组所贮存的能量是本来的三倍多，从每升200瓦时(Wh - 1)增添到700瓦时(Wh - 1)；本钱也降落了30倍，降至每千瓦时150美元摆布。可是，这仍高于美国能源部设定的每千瓦时100美元的承担能力方针。一辆电动汽车(50-100千瓦时)仍需要负载重达600千克摆布的电池，占用500升空间。
另外一方面，跟着传统手艺接近根基极限，手艺前进的程序正在放缓，由于在电极材料晶体布局的间隙中可以贮存的电荷量已接近理论最年夜值。研究人员估计，接下来市场的增加，其实不会年夜幅下降价钱——由于市场已很年夜了。
研究人员正告说，必需尽快找到钴、镍和其他罕见金属的替换品，以知足电动汽车电池日趋增加的需求，由于它们的稀缺正在推高价钱:在曩昔两年中，钴、镍和其他罕见金属的价钱翻了两番，从每千克22美元涨到了每千克81美元。
汽车制造商和当局估计，到2025年，每一年将出产1000万到2000万辆电动汽车。假如每一个汽车电池需要10千克的钴，到2025年，电动汽车每一年需要10 - 20万吨的钴——这是世界今朝产量的年夜部门。一样地，每一年需要40 - 80万吨镍，占今天所用金属的20-40%。当卡车、公共汽车、飞机和船只改用电池供电时，还需要更多的电力。
假如没有任何转变，20年内需求将跨越产量。我们估计钴的价钱将在2030年前上涨，镍的价钱将在2037年或更早的时辰上涨。
到2050年，每一年出产5000万到8000万辆电动汽车将需要50万到80万吨钴。而从2030年最先，这将远远跨越今朝的采矿能力。一样，到2050年，镍的需求量将增添2-3倍。到本世纪30年月中期，镍的欠缺将很较着。
而一旦供给到达峰值，电动汽车电池的价钱可能会上涨跨越1000美元。
锂离子电池经由过程在两个电极之间移动锂离子来工作，从阳极流向阴极的离子会发生放电电流，为汽车供给动力。而当电池充电时，锂离子会回流。
在现在用于电动汽车的商用电池中，锂离子被保留在组成电极的晶体中的细小空地中(这些晶体被称为插层电极)。阳极凡是由石墨制成，阴极由金属氧化物制成。用于电极的材料，特殊是罕见金属，如钴和镍，既罕见又昂贵。
今朝最有但愿的替换方式是在电极中利用转换材料，用铜、铁、氟化物和硅与锂离子产生反映。经由过程转换阴极中的过渡金属，电池可以容纳比尺度阴极多6倍的锂原子。
原文作者：
Kostiantyn Turcheniuk,Dmitry Bondarev,Vinod Singhal &Gleb Yushin