對下一代電池架構(gòu)的追求讓科學(xué)家們探索各種替代材料，而一段時(shí)間以來，硅一直被視為一個(gè)很好的候選材料。使用這種豐富的元素作為鋰離子電池的陽極，可以顯著提高其能量密度，而科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)提出了解決阻礙其發(fā)展的關(guān)鍵障礙之一的方法。
如今的鋰離子電池使用石墨作為陽極的材料，這個(gè)帶正電的電極與帶負(fù)電的陰極配合，在充電過程中來回穿梭鋰離子。這些電池能夠?yàn)榻裉斓氖謾C(jī)和電動(dòng)汽車提供動(dòng)力，但將石墨換成硅，可以儲存四倍的鋰離子，可以使手機(jī)持續(xù)數(shù)天，或汽車每次充電可行駛數(shù)百英里。
但事實(shí)證明，將硅加工成鋰離子電池，使其發(fā)揮最大的潛力是有問題的。科學(xué)家們一直在努力解決的問題之一是容量的快速下降，硅基陽極僅在初始充電周期內(nèi)就會脫落20%以上的鋰離子。
克服這一問題的方法之一是通過一種被稱為 "鋰預(yù)置"的技術(shù)，即在組裝電池之前加入額外的鋰，以彌補(bǔ)循環(huán)過程中的損失。通常是通過使用鋰粉來嘗試，盡管這很昂貴，而且容易帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。
