鋰離子電池經過幾十年的發展，技術已經相對成熟，目前已經廣泛的應用在電子設備，以及電動汽車等領域上。鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液等結構組成，其中正極和負極都能夠在其晶格中儲存Li+，在充電的過程中Li+從正極脫出，經過電解液嵌入到負極晶格中，放電的過程剛好相反，Li+從負極脫出，嵌入到正極的晶格結構中。從本質上來講鋰離子電池是一種濃差電池，利用Li+正負極之間不同的濃度來儲存能量，鋰離子電池的老化也可以認為是電池內部的Li資源的損失。

　　鋰離子電池在循環過程中，由于負極界面膜（SEI膜）再生長，以及一些副反應的發生，會不斷的消耗鋰離子電池內部有限的Li資源，造成電池容量的衰降，也會使得Li元素在電池內部的分布產生改變。來自德國Helmholtz化學儲能研究所（HIU）和卡爾斯魯厄理工學院的M.J.Muhlbauer等人利用中子衍射技術對電池衰降對電池中Li資源分布的影響進行了研究。研究顯示，隨著電池老化，不僅僅電池內可利用的Li資源的減少，負極嵌鋰的數量減少，電池在徑向方向還出現了Li分布不均的現象。

　　中子衍射技術是一種非常強有力的研究鋰離子電池的手段，中子衍射對于密度比較敏感，也具有很好的穿透性，因此能夠在不破壞電池的前提下，非常靈敏的探測Li在電池內部的分布。鋰離子電池負極在嵌鋰的過程中會形成兩種不同的結構，分別是LiC6和LiC12，這兩種化合物在中子衍射圖上呈現出兩個不同的衍射峰。

　　實驗中M.J.Muhlbauer采用了18650電池，正負極分別是LiCoO2和C，其中的一只電池在25℃下循環了1000次，用來研究電池老化過程對Li分布的影響。分析結果如下圖所示，其中b和c代表老化電池，e和f代表全新電池。從分析結果上來看，無論是老化電池還是全新的電池，在電芯中間（此處由于18650結構特點，電芯中間有一個孔，沒有電極）和極耳部位（此處是極耳部位，沒有活性物質）Li的濃度都比較低。同時我們也注意到，老化電池的Li濃度明顯低于全新電池，在完全充電的狀態下，老化電池LixC6的X值約為0.61，而全新電池的X值則為0.85，這與電池的容量衰降程度是相一致的。