硅具有超高比容量(4200 mAh/g),是最有发展潜力的锂电池负极材料之一。但在电池充电时硅负极会膨胀三倍,放电时又回缩至原有大小,故极易破裂,降低电池性能。
研究人员用特殊的弹性聚合物材料包覆在硅负极上,这种弹性聚合物能捆住在电极上出现的微小裂缝,使硅负极在几个小时内自行愈合,电池寿命因而延长至原有的十倍。为了让聚合物导电,研究人员还往其中加入了碳纳米颗粒。
目前,该电极在充放电100次后仍能保持电量基本不变。研究人员表示日后会继续完善提高硅负极的性能与寿命,并尝试将该方法应用于其它电极材料中。