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

圖源：inceptivemind

據(jù)外媒報(bào)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(gè)顆粒中，受化學(xué)物質(zhì)影響，碳化硅纖維開始生長(zhǎng)，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(jī)械保護(hù)。

這種粉末可應(yīng)用于不同濃度的石墨負(fù)極。濃度越高，存儲(chǔ)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(bào)告，為了增加電池容量，生產(chǎn)商可以在負(fù)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(fù)極中的硅含量可以提高至15%。有時(shí)，只需250個(gè)循環(huán)周期，就可以加70%以上的硅。

目前，Advano每年可以生產(chǎn)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(jià)格，從每公斤500－10000美元，降至15－150美元。