也正是因为300%的体积膨胀,限制了硅材料的商业化应用。现在研究的解决硅充放电膨胀的方法有纳米硅、多孔硅、硅基复合材料。利用复合材料各组分之间的协同效应,达到优势互补的目的,其中硅、碳复合材料就是一个重要的研究方向,包括包覆型、嵌入型和分散型。
纳米硅,通过制备成纳米线,使得所有的硅得到利用,并预留膨胀空间,可有效改善循环性能。但是该方法成本较高,工艺制程复杂,制备难度较大。
硅/碳复合材料,主要是碳包覆。虽然预留了膨胀空间,改善了循环性能,但是压实密度小,且工业化难度大。