Προκειμένου να μάθουν ο ένας από τον άλλο, ποιες διαδικασίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροποποίηση και τη βελτιστοποίηση του πυριτίου; Η σύνθετη θεραπεία του πυριτίου και άλλων ουσιών μπορεί να παίξει ένα καλύτερο αποτέλεσμα, μεταξύ των οποίων το σύνθετο υλικό του πυριτίου-άνθρακα είναι ένα είδος υλικού που έχει μελετηθεί περισσότερο.
Το υλικό άνθρακα είναι σήμερα το πιο χρησιμοποιούμενο αρνητικό υλικό ηλεκτροδίου, το υλικό άνθρακα μπορεί να χωριστεί σε μαλακό άνθρακα (γραφίτη άνθρακα), γραφίτη, σκληρό άνθρακα (άμορφος άνθρακας) τρία είδη, η χημική του εξίσωση φορτίου και εκφόρτισης μπορεί να εκφραστεί ως:
Το υλικό ανόδου του άνθρακα έχει καλή κυκλική σταθερότητα και εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα και τα ιόντα λιθίου δεν έχουν προφανή επίδραση στην απόσταση του στρώματος και μπορούν να ρυθμιστούν και να προσαρμοστούν στην επέκταση του όγκου του πυριτίου σε κάποιο βαθμό, έτσι χρησιμοποιείται συχνά για να έμενε με πυρίτιο.
Γενικά, σύμφωνα με τους τύπους υλικών άνθρακα, τα σύνθετα υλικά μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τα παραδοσιακά σύνθετα υλικά του πυριτίου άνθρακα και τα νέα σύνθετα υλικά του πυριτίου. Μεταξύ αυτών, τα παραδοσιακά σύνθετα υλικά αναφέρονται σε πυρίτιο και γραφίτη, MCMB, μαύρο άνθρακα και άλλα σύνθετα υλικά και νέα σύνθετα υλικά σύνθετων πυριτίου-άνθρακα αναφέρονται σε νανοσωλήνες πυριτίου και άνθρακα, γραφένιο και άλλα σύνθετα νανοϋλικά άνθρακα.
Σύμφωνα με τον τρόπο διανομής του πυριτίου, τα υλικά ανόδου άνθρακα πυριτίου χωρίζονται κυρίως σε επικαλυμμένο τύπο, ενσωματωμένο τύπο και μοριακό τύπο επαφής και σύμφωνα με τη μορφολογία, χωρίζονται σε τύπο σωματιδίων και τύπου φιλμ και σύμφωνα με τον αριθμό του πυριτίου άνθρακα Τύποι, πυριτίου άνθρακα δυαδικών σύνθετων και πολλαπλών σύνθετων άνθρακα πυριτίου. Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη διαφορετική κατανομή των υλικών ανόδου άνθρακα πυριτίου:
Οι διαδικασίες παρασκευής των σύνθετων υλικών άνθρακα του πυριτίου περιλαμβάνουν άλεση σφαίρας, ρωγμή υψηλής θερμοκρασίας, εναπόθεση χημικών ατμών, εναπόθεση ψεκασμού, εξάτμιση και ούτω καθεξής. Η αναστρέψιμη ικανότητα της ανόδου του άνθρακα πυριτίου που παρασκευάζεται με τη μέθοδο άλεσης της σφαίρας μπορεί να φτάσει τα 500 ~ 1000mAh/g και η άλεση της μπάλας μπορεί να προάγει την ομοιόμορφη ανάμιξη μεταξύ των σωματιδίων πρώτης ύλης και να αποκτήσει μικρότερο μέγεθος σωματιδίων και το κενό μεταξύ των σωματιδίων είναι Επίσης ευνοούν τη βελτίωση της απόδοσης του κύκλου της μπαταρίας.
Η μέθοδος πυρόλυσης υψηλής θερμοκρασίας είναι μια μέθοδος για την απόκτηση σύνθετων υλικών Si/C, σπάζοντας τα σωματίδια νανο πυριτίου και τους οργανικούς προδρόμους ή την άμεση πυρόλυση προδρόμων σιλικόνης. Η χωρητικότητα Gram των σύνθετων υλικών άνθρακα πυριτίου που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο είναι χαμηλότερη από αυτή των σύνθετων υλικών Si/C που λαμβάνονται με μέθοδο άλεσης υψηλής ενέργειας, αλλά υψηλότερη από αυτή του γραφίτη, περίπου 300 ~ 700mAh/g. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το υλικό ηλεκτροδίου που παρασκευάζεται με μέθοδο πυρόλυσης περιέχει μεγάλο αριθμό μη ηλεκτροχημικά δραστικών ουσιών, οι οποίες μειώνουν την ικανότητα του υλικού του ηλεκτροδίου.
Τα σωματίδια νανο-σιλικόν έχουν μελετηθεί νωρίτερα ως αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων, αλλά η μεγάλη επίδραση του όγκου επέκτασής τους περιορίζει την εφαρμογή τους. Το σύνθετο υλικό που παρασκευάζεται από το σύνθετο άνθρακα πυριτίου διατηρεί τον χώρο επέκτασης για την επέκταση του πυριτίου όγκου και αντισταθμίζει σε κάποιο βαθμό τις αδυναμίες της κακής αγωγιμότητας του πυριτίου και του ασταθούς ταινίας SEI και έχει ασχοληθεί ευρέως και εφαρμόζεται από κατασκευαστές κυττάρων . Ο διάσημος κατασκευαστής αυτοκινήτων Tesla ξεκίνησε το 2016, το υλικό ανόδου Modle3 Battery Cell είναι υλικό ανόδου άνθρακα πυριτίου, η ταχύτητά του από 0 έως 60 μίλια ανά ώρα (περίπου 96,6 χιλιόμετρα) επιτάχυνση μόνο 6 δευτερόλεπτα, μια σειρά από 215 μίλια (περίπου 346 χιλιόμετρα) , οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να δώσουν προσοχή.