El silicio es abundante en la naturaleza con una alta capacidad teórica (4200 mAh g ^-1 ), lo que lo convierte en un material de ánodo ideal para mejorar la densidad de energía de las baterías de iones duales (DIB). Sin embargo, su aplicación en DIB se ha visto restringida por el problema de expansión de gran volumen (> 300%).

Contactos rígidos entre silicio y colectores de corriente, hecho comúnmente con láminas de metal, conducir a una tensión interfacial significativa. Como consecuencia, se produce el agrietamiento de la interfaz e incluso la exfoliación de los materiales activos, lo que da como resultado un rendimiento de ciclo subóptimo.

Un grupo de investigación dirigido por el profesor Tang Yongbing y los miembros de su equipo (Dr. Jiang Chunlei, Xiang Lei, Miao Shijie, etc.) de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China, junto con el profesor Zheng Zijian de la Universidad Politécnica de Hong Kong, han propuesto un diseño de interfaz flexible para reducir la tensión de aleación en los ánodos de silicio en los DIB de silicio-grafito.

Este diseño de interfaz flexible modula la distribución de la tensión mediante la construcción de un ánodo de silicio sobre un tejido de nailon suave modificado con una capa de transición conductora de Cu-Ni. dotando así al electrodo de silicio con notable flexibilidad y estabilidad por encima de 50, 000 curvas.

El ensamblaje del ánodo de silicio flexible con un cátodo de grafito expandido produjo un DIB de silicio-grafito (SGDIB) con un rendimiento de velocidad récord (hasta 150 C) y estabilidad cíclica durante 2000 ciclos a 10 C con una capacidad de retención del 97%.

Es más, el SGDIB mostró una retención de alta capacidad de aproximadamente el 84% después de 1500 curvas y una baja pérdida de voltaje de autodescarga de 0,0015% por curva después de 10, 000 curvas, indicando un fuerte potencial de alto rendimiento, Aplicaciones flexibles de almacenamiento de energía.