近年来的研究表明，几种化学改性为锂离子电池中的硅基阳极提供了卓越的稳定性并增强了电化学性能。到目前为止，已经尝试了几种不同的化学相互作用对硅基负极材料的结构改变，以增强整个脱锂/锂化过程中的锂动力学、结构稳定性和体积发展控制。
尽管取得了重大进展，但硅和硅基电极仍处于起步阶段，距离广泛的实际应用还很遥远。硅基阳极面临一些困难，包括体积大幅增加、ICE降低和面容量有限。包括材料工程、表面/界面工程和粘合剂/电解质优化在内的方法可用于解决这些缺点
一组研究人员总结了锂离子电池硅基负极材料的长足进展。他们的研究成果发布在《工业化学与材料》上。
中国东华大学教授杨建平说：“开发低成本和简便的锂离子电池硅基负极材料制造对于体积显着膨胀及其较低的电导率，不一致的动力学反应和相对较低的ICE问题至关重要。
“在这篇综述中，我们系统地讨论了硅基负极材料的最新发展，根据当前策略有效性的重要问题和挑战，提出了使用粘合剂、复合材料和液体电解质带来的巨大电化学结果，并提出了具有显着预期结果的解决方案。我们还为锂离子电池的硅基材料前景提供了硅基阳极未来商业化潜力及其主要关注点。
“就粘结剂而言，粘结剂对硅基负极材料的影响是微不足道的。对于开发一种新型粘结剂，有望将半电池扩大到锂离子电池的全电池，以适当地揭示其影响。由于全电池锂离子电池的过量锂离子较少，这可能是丰富锂离子电池性能的新前景。然后，当前粘结剂的合成过程复杂，这剥夺了其商业性和进一步的改进。此外，对于新开发的与传统粘结剂相比，ICE和可逆容量的性能都应该很高。此外，新的粘合剂不仅应该适用于硅基阳极，还应该适用于石墨基阳极材料。
“在将硅与其他材料掺杂在一起的同时，混合复合材料可能是一个可行的选择，可以增强导电性，确保足够的结构完整性，提高振实密度和面容量，最后至少稳定SEI的形成。在混合复合材料制备过程中，可以考虑形态、颗粒尺寸和涂层，以达到最高要求，“杨建平补充道。
“近年来，硅基负极材料取得了不间断的进步，”中国东华大学副教授李王解释说。
“与常用的液体电解质相比，电解质在增强硅基阳极的结果方面显示出巨大的前景。与新设计的液体电解质一样，固态电解质应具有适当的物理和电化学性能，以及成本、能源、安全性、不燃性，它们可能对锂离子电池的硅基阳极进行研究。现在是时候在新发现中优先考虑安全措施了，“本综述的第一作者Gazi Farhan Ishraque Toki说。
