可充电锂离子电池提供了便携式设备，这些设备需要大量的能量，例如移动电话，数码相机和笔记本电脑，并具有功率。但是，它们的容量以及设备的运行时间仍然有限。因此，笔记本电脑通常只运行大约两个小时。原因是这些电池中石墨阳极吸收锂离子的容量相对较小。由韩国Hanyang University的Jaephil Cho领导的团队现在为阳极开发了一种新材料，这可以为新一代可充电电池提供一条道路。如《期刊》报道Angewandte Chemie，它们的新材料涉及三维高度多孔的硅结构。
锂离子蓄能电池通过移动锂离子产生电流。电池通常包含由混合金属氧化物制成的阴极（正电极），例如氧化锂和石墨制成的阳极（负电极）。电池充电时，锂离子迁移到阳极中，将它们存储在石墨层之间。电池排放时，这些离子会迁移回阴极。
拥有一种阳极材料可以储存比石墨更多的锂离子。硅提出了一个有趣的选择。问题：硅在吸收锂离子（充电）的同时扩大了很多东西，并在放弃（排放）时会收缩。几个循环后，所需的薄硅层被粉碎，无法再充电。
Cho的团队现在开发了一种新方法，用于生产可以承受这种菌株的多孔硅阳极。他们用硅颗粒将二氧化硅纳米颗粒退火，其最外面的硅原子在氩气气下在900yabo214°C的900°C附着在它们的烃链短。通过蚀刻从产生的质量中除去二氧化硅颗粒。yabo214剩下的是在连续的三维，高度多孔的结构中涂有碳涂层的硅晶体。
由这种高度多孔硅制成的阳极对于锂离子具有高电荷能力。此外，锂离子迅速运输和储存，使快速充电和放电成为可能。高电流还可以达到高特异性容量。充电和排放时发生的体积的变化仅导致孔壁的肿胀和收缩，其厚度小于70 nm。此外，第一个充电周期导致孔壁残留的纳米晶体周围的无定形（非晶体）硅质量。因此，即使经过100个周期，孔壁的应力也不明显。