矽作為新一代鋰電池負極材料，引起了學術界和商業界的廣泛關注。那鋰電池矽基負極材料最新進展如何呢？
目前，業內人員通常採用矽納米化、複合化和合金化等方法來提高其結構穩定性，改善矽負極迴圈性能。其主要研究方向有: 矽納米顆粒、矽納米線和3D多空矽等。
1.納米矽顆粒及其複合材料。將矽顆粒放進不同基質的緩衝層中，通過適應體積膨脹和吸收應力，可以有效提高矽負極的迴圈性能，特別是碳材料，如碳納米管、石墨烯等已被廣泛應用於Si/C複合材料。實驗證明，通過調整碳基體的結構和形態可以顯著提高矽基負極的性能。
2.矽納米線及其複合材料。矽納米線通過應力弛豫和提供有效的電子路徑將電化學迴圈中的體積膨脹最小化，然而在實際操作中仍有可能導致矽納米線的斷裂，從而導致容量迅速衰減。因此，科學家通過在矽納米線上濺射Cu塗層，在210mA•g－1電流密度下，首周效率為90.3%，放電容量為2700mAh•g－1，比在矽納米線上加碳塗層具有更好的性能。
3.多空矽及其複合材料。低維矽可以很好地抑制矽負極在迴圈中的體積膨脹，但是有低品質負載密度的缺點，因此3D多空矽備受關注。目前，已有用Si沉積到納米多空SiO2範本上製備出3D納米多空矽，其在400mA•g－1下容量高達2800mAh•g－1，並且100次迴圈後容量沒有明顯衰減。
4. 矽形成合金。除了矽納米材料之外，將矽中加入金屬元素（Ti、Ni等）也可以有效地改善矽基負極的迴圈性能，如減緩體積膨脹和使鋰的嵌入更加容易。
雖然鋰電池矽基負極材料的體積效應和環穩定問題已被科研人員深入研究並得到了很好的解決，但是庫倫效率、品質負載密度以及製備成本等需要進一步優化處理。
