目前，在鋰離子電池中，硅被認為是最有望替代石墨的負極材料。如果將石墨負極換成硅負極，電池容量可以提高大約10倍。但是，在充電過程中，硅會膨脹，破壞電池內部結構。很多公司希望，通過調整硅片或硅顆粒的微結構，來解決這一問題。

圖源：inceptivemind

據(jù)外媒報道，新奧爾良初創(chuàng)公司Advano，以再利用硅為原材料，比如太陽能電池板中的硅，并將其加工成含硅納米顆粒的碳基體。在每個顆粒中，受化學物質影響，碳化硅纖維開始生長，在表面形成類似絨毛的東西，并與其他顆粒上的絨毛相連接，提供機械保護。

這種粉末可應用于不同濃度的石墨負極。濃度越高，存儲容量越大。為了控制硅膨脹現(xiàn)象，該公司還開發(fā)出一種晶體，提高硅操作電壓窗口，從而提升電池的循環(huán)性能，改善充電性能。

據(jù)IEEE Spectrum雜志報告，為了增加電池容量，生產商可以在負極中加入不同數(shù)量的硅納米顆粒。例如，如果你想在不用冷卻的情況下，讓電池持續(xù)充電1000次，負極中的硅含量可以提高至15%。有時，只需250個循環(huán)周期，就可以加70%以上的硅。

目前，Advano每年可以生產一噸硅納米顆粒，未來可能增加十倍。該公司希望，以后能將顆粒價格，從每公斤500－10000美元，降至15－150美元。