對(duì)于大容量電池而言，硅的應(yīng)用潛力較大，因?yàn)樵摽畈牧系膬?chǔ)量豐富，相較于石墨，電池內(nèi)硅材料對(duì)鋰離子的吸納量更大。但在多次充放電后，硅容易出現(xiàn)碎裂或斷裂，因?yàn)樵摬牧显谖{及釋放鋰離子后，自身會(huì)膨脹和收縮，易出現(xiàn)裂痕。

據(jù)當(dāng)前的研究表明，若將硅制成納米級(jí)顆粒、線狀或管狀物，有助于防止其碎裂。Buriak及其團(tuán)隊(duì)想要了解，這類結(jié)構(gòu)的體積需要達(dá)到何種程度才能實(shí)現(xiàn)硅材料性質(zhì)的最優(yōu)化并盡可能降低其不利影響。研究人員將硅納米顆粒物分為四種不同的尺寸，將其均勻地分散在高導(dǎo)電性石墨烯氣溶膠，后者帶有納米級(jí)孔隙，該結(jié)構(gòu)可彌補(bǔ)硅導(dǎo)電性的不足。她們發(fā)現(xiàn)，在直徑1米的范圍內(nèi)，存在30億個(gè)納米級(jí)顆粒，在多次充放電后，可提供長期的穩(wěn)定性。

該研究表明，新一代硅基鋰電池技術(shù)可用于各類依賴于電池儲(chǔ)能設(shè)備的各類應(yīng)用中。想象下，若用戶電動(dòng)車的車載電池尺寸與特斯拉電池尺寸相同，但其續(xù)航里程數(shù)或?qū)⑻嵘?0倍，其充電時(shí)間或?qū)⒖s短為之前的1／10，而車載電池的重量也只有之前的1／10。