Litiumioniakkujen määrä on kasvanut valtavasti viime vuosikymmenten aikana, ja kasvun on edelleen ennustettu jatkuvan tulevaisuudessa. Haastena kestävyyden näkökulmasta ovat litium-malmien louhinnan ja jatkojalostuksen hiilidioksidipäästöt ja ympäristöhaitat. Niinpä niiden kestävän tuotannon takaaminen on tärkeää.
Litiumioniakkujen ympäristöystävällisyyttä on jo pyritty parantamaan useilla erilaisilla tekniikoilla. Elektrodien valmistusporsessissa käytettäviä haitallisia liuottimia on pyritty korvaamaan, tai jos se ei ole onnistunut, niiden käyttöä on yritetty vähentää. Myös ympäristölle haitallisia elektrodikemikaaleja on pyritty korvaamaan ympäristöystävällisimmillä kemikaaleilla, esim. LiFePO4:llä. Akkumetallien kierrätystä on tutkittu myös paljon, esimerkiksi juuri CloseLoop-projektissa.
Litiumioniakkujen ympäristöystävällisyyttä voi parantaa myös pidentämällä niiden elinikää. Mitä kauemmin akku toimii, sitä harvemmin se täytyy vaihtaa, ja sitä vähemmän luonnonvaroja se kuluttaa.
Nykypäivänä tyypillisen matkapuhelimen akun elinikä on 500-1000 sykliä. Syklillä tarkoitetaan että akun voi purkaa tyhjäksi ja ladata täyteen näin monta kertaa. Tämän jälkeen akun kapasiteetti on laskenut alle 80 % alkuperäisestä. Akkua voi kyllä käyttää vielä tämän 80% alittamisen jälkeen, mutta kapasiteetin heiketessä akkua pitää ladata yhä tiheämmin.
Yksi tavallisimpia ikääntymisen syitä on elektrolyytin reagointi elektrodeilla. Erityisen suuri ongelma tämä on hiilipohjaisilla elektrodeilla, joilla elektrolyytti reagoi muodostaen elektrodin päälle erilaisista litiumin yhdisteistä koostuvan SEI-kerroksen (solid electrolyte interface).
Muutaman ensimmäisen lataus-purku-syklin jälkeen kerroksen kasvu tasaantuu, mutta ei koskaan lakkaa, ja kierron jatkuessa pitkään kerros sekä kasvattaa kennon impedanssia, että kuluttaa litiumia. Vastaavia, tosin useimmiten ohuempia, kerroksia syntyy myös muilla elektrodeilla. Näihin pyritään tyypillisesti vaikuttamaan erilaisilla lisäaineilla.
Myös monet muut seikat vaikuttavat litiumioniakkujen ikääntymiseen. Akun säilytys- ja käyttölämpötilat vaikuttavat siihen selvästi. Esimerkiksi jo hieman yli 30 °C:n lämpötilat nopeuttavat ikääntymistä verrattuna huoneenlämpöön. Myös akun valmistajan määrittämät lataus- ja purkuvirrat vaikuttavat elinikään.
Yksi parhaista tavoista hidastaa prosessia on madaltaa latauksen ja nostaa purun katkaisujännitettä. Tällöin akkua ei ladata täyteen tai pureta tyhjäksi, joten akusta saatu kapasiteetti pienenee, mutta elinikä kasvaa.
Yllä mainitut seikat liittyvät selvästi akun käyttöön. Myös materiaalikehityksessä yritetään löytää mahdollisimman pitkäikäisiä materiaaleja. Tutkimustyössä selvitetään muun muassa materiaalien ikääntymismekanismeja, ja mietitään miten mekanismeja saa hidastettua tai estettyä.
Keinoja löytyy esimerkiksi elektrolyyttien lisäaineista, elektrodimateriaalien seostamisesta tai elektrodin morfologiasta. Vaikka monia ratkaisuja löytyy, vain harvoin sama ratkaisu toimii samanlaisena usealle eri akkumateriaalille. Näin ollen uusia vaihtoehtoja tutkitaan jatkuvasti.