史丹福大学3日宣佈，由化学工程系华裔教授鲍哲南（Zhenan Bao）率领的研发团队，成功研发出以硅（Silicon）为电极（Electrodes）的材料，不但大量延长锂电池（Lithium-Ion Battery）的寿命和效能，还能以用更低的成本生产。估计这项新研发，将广泛应用到所有产业及电子消费产品。这项研究成果发表在4日出版的「自然通讯」（Nature Communications）。

鲍哲南表示，研发重覆充电、寿命长、高电力的锂电池，对消费电子产品，电动车，或其它需要电池的产品来讲，都是非常关键的科技。为寻找更便宜、更有效的材料来增进电池的效率，鲍哲南和史丹福研发团队想到了「硅」，地球上丰富的导电元素。

和鲍哲南一起发表报告的史大材料学与工程系副教授崔屹（Yi Cui）指出，团队过去几年不断实验用「硅」代替传统电池内部电极採用的「碳」（Carbon）材料，「问题在硅遇到高电力能量时，容易膨涨和断裂。」

硅与锂结合的材料在充电和放电的过程中，膨涨的材料粒子会断开，造成电子无法接触传导。为解决这个问题，研发团队採用「原位合成法」（in situ synthesis ）将硅中的粒子成份保持在导体之内。

鲍哲南指出，「原位合成法」技术，可以使採用硅电极的锂电池有更好的电力；可完全充电／放电循环（Cycle）5000次以上（一般电池介于500到2000次Cycle），这归功于硅电极内的奈米结构，才可以造成如此优越的能力。

崔屹指出，关键在「原位合成法」技术中，将「水凝胶」（Hydrogel）以3D立体架构将硅元素结合起来，造成电子（Electrons）及锂子（Lithium Ions）快速传输。崔屹指出，这项技术的研发，是在史大线性加速中心（SLAC）所完成的。

崔屹表示，硅和水凝胶都很便宜，到处都找得到；未来应用在改良电池上，将可造出下一代具有更大电力，寿命更久的新电池。鲍哲南与崔屹发表的报告详情：www.nature.com。