Silicium is overvloedig aanwezig in de natuur met een hoge theoretische capaciteit (4200 mAh g ^-1 ), waardoor het een ideaal anodemateriaal is voor het verbeteren van de energiedichtheid van dual-ion batterijen (DIB's). Echter, de toepassing ervan in DIB's is beperkt door het probleem van grote volume-uitbreiding (> 300%).

Stijve contacten tussen silicium en stroomcollectoren, meestal gemaakt met metaalfolie, leiden tot aanzienlijke grensvlakspanning. Als gevolg hiervan, scheurtjes in het grensvlak en zelfs afschilfering van actieve materialen treden op, wat resulteert in suboptimale fietsprestaties.

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Tang Yongbing en zijn teamleden (Dr. Jiang Chunlei, Xiang Lei, Miao Shijie enz.) van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen, samen met Prof. Zheng Zijian van de Hong Kong Polytechnic University, hebben een flexibel interface-ontwerp voorgesteld om de legeringsspanning op siliciumanoden in silicium-grafiet-DIB's te verminderen.

Dit flexibele interface-ontwerp moduleert de spanningsverdeling via de constructie van een siliciumanode op een zacht nylonweefsel dat is gemodificeerd met een geleidende Cu-Ni-overgangslaag, waardoor de siliciumelektrode een opmerkelijke flexibiliteit en stabiliteit heeft van meer dan 50, 000 bochten.

Assemblage van de flexibele siliciumanode met een geëxpandeerde grafietkathode leverde een silicium-grafiet DIB (SGDIB) op met recordprestaties (tot 150 ° C) en cyclusstabiliteit over 2000 cycli bij 10 ° C met een capaciteitsbehoud van 97%.

Bovendien, de SGDIB vertoonde een hoog capaciteitsbehoud van ongeveer 84% na 1500 bochten en een laag zelfontladingsspanningsverlies van 0,0015% per bocht na 10, 000 bochten, wijst op een sterk potentieel voor hoge prestaties, flexibele energieopslagtoepassingen.