浙江農(nóng)林大學，華中科技大學和斯坦福大學的研究小組已經(jīng)開發(fā)出了一種無粘結(jié)劑，柔性和獨立式電極，其鋰離子電池的硅含量達到了前所未有的92％。

減輕重量，提高容量和延長使用壽命的鋰離子電池（LIB）的開發(fā)被認為是解決諸如下一代移動電子設備和電動汽車等應用的關(guān)鍵需求的最重要策略。硅（Si）由于其3579 mAh g -1（Li 15 Si 4）的高理論比容量，已成為下一代LIB最有希望的陽極材料，受到了廣泛的關(guān)注。

然而，由于操作中體積的大變化（> 300％）和較差的Si導電性而帶來了挑戰(zhàn)，這大大限制了電極的穩(wěn)定性和動力學過程。實際上，為了保持電極的完整性，工業(yè)上不得不在商用陽極中使用相對少量的Si（質(zhì)量<15％）。如此低的Si含量嚴重削弱了硅材料在電極水平上的容量優(yōu)勢。

在這項研究中，我們設計了一種基于纖維素的拓撲微滾動結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)前所未有的92％的硅含量，而整個電極都沒有任何粘合劑，并研究了其作為可彎曲，無粘合劑和自立式陽極的用途。

將碳包覆的硅納米顆粒錨固在導電碳納米管上，隨后被限制在纖維素碳輥中，并具有足夠的內(nèi)部空隙以容納硅的體積膨脹。因此，實現(xiàn)了具有高反應性的硅的均勻分散。

該策略提供了一種設計高性能電池中活性物質(zhì)含量高的電極的新方法