硅可说是大幅提升锂电池容量的阳极好帮手，理论上可增加 70% 的容量，只不过硅在充放电时体积变化过大，充电一次硅颗粒就会碎成粉末，因此如今电池阳极仍以石墨为主。但目前美国 Sila Nanotechnologies 已提出一项解决方案，新型硅电极可提升 20% 电池容量，更有望在今（2019）年投入商业化生产。
锂离子电池是消费型电子产品主要应用的电池，更日益成为电动车、再生能源储能应用首选，其运作原理是让锂离子在两极之间穿梭产生电流，锂离子首先会从阴极出发，经过中间的电解质抵达阳极，最后再折返，基本上可以将阳极当成锂离子储存槽，若想要提升电池容量，阳极负担责任重大责任。
目前锂离子电池阳极多由石墨等碳材料组成，这是因为金属化合物存有不稳定与电导性差等缺点，而硅虽然与锂离子结合后可话化身成“Li15Si4”、一个硅原子约可以附着 4 个锂离子，代表电池能以少量阳极材料储存更多的锂离子，但不幸的是，硅在充电时体积会膨胀 300%，放电时又会缩小恢复正常，充电一次硅材料就会不堪负荷碎成粉状，最多只用到 10% 的硅。
而这一状况有望在 2019 年改变，美国加州新创公司 Sila Nanotechnologies 已经开发出“插入式解决方案（drop-in solution）”，打造出石墨─硅奈米复合材料，运用多孔支架为硅挪出可膨胀与缩小的空间，解决膨胀问题之余，也能维持阳极外部尺寸和形状，最终有望将电池容量提高 20-40%。
公司共同创办人与乔治亚理工学院材料学教授 Gleb Yushin 表示，未来团队可将阳极厚度减少 67%，充电速度提高 9 倍。除此之外也能抑制电极形成树枝状锂晶枝，降低电池短路与爆炸的概率，进一步提升锂离子电池安全性。目前该电池充放电循环次数更已达到 400-1,000 次，盼可在今年投入商业生产。
该公司也不是孤身一人进行研究，Sila Nanotechnologies 除了与车厂 BMW 携手之外，也有跟制造苹果、三星手机电池的 Amperex Technology 合作，BMW 发言人先前表示，公司将在 2023 年采用 Sila Nanotechnologies 的新型电池，盼可将电池容量提高 10-15%。
随着电动车与再生能源崛起，电池厂商与科学家皆希望能提升锂离子电池的效能，借此扩大锂电池的发展，像是挪威能源技术研究所（IFE）也看好硅极大的潜力，将硅奈米粒子与未命名材料相结合，使硅颗粒能承受较大的体积变化，并提升电池容量 3-5 倍。假如这些科学家成功将技术推向商业化，未来人们也就不用频繁帮手机充电、电动车的续航里程也可再度拉长。
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（首图为示意图，来源：Sila Nanotechnologies）
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