對于大容量電池而言，硅的應用潛力較大，因為該款材料的儲量豐富，相較于石墨，電池內硅材料對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，因為該材料在吸納及釋放鋰離子后，自身會膨脹和收縮，易出現(xiàn)裂痕。

據(jù)當前的研究表明，若將硅制成納米級顆粒、線狀或管狀物，有助于防止其碎裂。Buriak及其團隊想要了解，這類結構的體積需要達到何種程度才能實現(xiàn)硅材料性質的最優(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電性石墨烯氣溶膠，后者帶有納米級孔隙，該結構可彌補硅導電性的不足。她們發(fā)現(xiàn)，在直徑1米的范圍內，存在30億個納米級顆粒，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可用于各類依賴于電池儲能設備的各類應用中。想象下，若用戶電動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)或將提升10倍，其充電時間或將縮短為之前的1／10，而車載電池的重量也只有之前的1／10。