Le silicium est abondant dans la nature avec une capacité théorique élevée (4200 mAh g ^-1 ), ce qui en fait un matériau d'anode idéal pour améliorer la densité énergétique des batteries à double ion (DIB). Cependant, son application dans les DIB a été restreinte par le problème d'expansion de grand volume (> 300%).

Contacts rigides entre silicium et collecteurs de courant, généralement fabriqué avec des feuilles de métal, entraîner un stress interfacial important. En conséquence, la fissuration de l'interface et même l'exfoliation des matériaux actifs se produisent, ce qui entraîne des performances de cyclage sous-optimales.

Un groupe de recherche dirigé par le professeur Tang Yongbing et les membres de son équipe (Dr Jiang Chunlei, Xiang Lei, Miao Shijie etc.) des Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences, avec le professeur Zheng Zijian de l'Université polytechnique de Hong Kong, ont proposé une conception d'interface flexible pour réduire les contraintes d'alliage sur les anodes en silicium dans les DIB en silicium-graphite.

Cette conception d'interface flexible module la distribution des contraintes via la construction d'une anode en silicium sur un tissu en nylon souple modifié avec une couche de transition conductrice Cu-Ni, conférant ainsi à l'électrode de silicium une souplesse et une stabilité remarquables sur 50, 000 virages.

L'assemblage de l'anode en silicium flexible avec une cathode en graphite expansé a donné un DIB silicium-graphite (SGDIB) ayant des performances de taux record (jusqu'à 150 C) et une stabilité de cycle sur 2000 cycles à 10 C avec une rétention de capacité de 97%.

De plus, le SGDIB a montré une rétention de capacité élevée d'environ 84% après 1500 virages et une faible perte de tension d'autodécharge de 0,0015 % par virage après 10, 000 virages, indiquant un fort potentiel de haute performance, applications flexibles de stockage d'énergie.