在生产高能锂离子电池时使用可循环锂元素，能使其具备含硅阳极和插入式阴极吗？
利用硅、硅基和硅衍生物阳极与高容量或高电压插入型阴极相结合的可充电锂基电池技术已经获得了学术界和工业界的极大兴趣，这源于其实际可实现的能量密度，为电动汽车和可再生能源的大规模市场采用提供了一条新途径。
然而，这种高能系统受限于其复杂的化学性质和固有的缺陷，从这个角度出发，由含硅阳极和插入式阴极组成的锂基电池系统的进展、现状、主要挑战和缓解策略是人们需要关注的，与此同时，潜力也在不断被发掘，以满足不断发展的体积和重量敏感型应用(如电动汽车)的目标。
在不断增长的电动汽车市场和可再生能源的有效利用的激励下，对高能电化学储能装置有很大的需求，锂离子电池(LIBs)使用石墨(Gr)作为阳极，锂钴氧化物(LiCoO2自从20世纪90年代被索尼商业化以来，作为阴极的LCO已经征服了电池市场。
占全球电池销售额的63%,到2020年全球市场价值达到2135亿美元，在这一份额中，由于对电动汽车的兴趣日益增加，预计汽车最终用途行业将引领整个大众市场。
然而，尽管LIBs在世界范围内的销售有惊人的增长，但当代商业LIBs的实际比能，不足以达到下一代电池的严格要求，这意味着，为了刺激电动汽车的市场渗透、改进，主要包括比能量和能量密度以实现长距离行驶，迫切需要速率能力。
超越流行的LIBs的范围以避免“续驶里程焦虑”,从而在每次充电的续驶里程方面与传统内燃机汽车竞争，这需要探索新的化学和材料，由于电池的能量密度是由库仑容量和电池电压决定的，因此宽氧化还原电位间隙和高容量电极材料的结合是至关重要的。
可充电锂金属(Li0)基电池(lmb)已经成为有前途的技术，但是它们的大规模部署从来都不可行，这是由于Li的热力学和动力学不稳定性、电镀、剥离过程中由枝晶或苔藓形成引起的电解质界面。
考虑到它们的潜在优势，例如它们的低成本、环境友好性和高能量，基于Si、Si-B和/或Si-D结合IC构建的电池获得了特别的发展势头，然而，需要具有协同效应的组合方法和解决方案来克服与Si/Si-B/Si-D和IC电池相关的障碍。
另外还有很多需要作为指南考虑的关键因素，以及整合这些系统的解决方案，为了开发实用的Si/Si-B/Si-D和IC电池，建议将以下标准作为未来的发展方向，以提高电池制造商所需的实用性能指标。
尽管对高容量Si/Si-B/Si-D和IC电极的耦合有着巨大的兴趣，但对实际条件下潜在的活性或非活性机制的详细理解仍然未知，尽管由于耦合产生了协同的积极效果，但是理解这样的过程需要先进的物理化学分析工具。
考虑到两个隔间的恶劣条件及其可能的串扰，有必要使用实时原位实验技术结合理论计算进行深入的基础研究。
利用亚分子和原子水平的模拟，并辅之以优化策略的进一步发现，对于向商业化过渡至关重要，电化学活性成分的化学组成、形态和晶体结构的变化所导致的失效机理仍然需要基本的理解。
对于Si/Si-B/Si-D负极和IC正极，实验室规模的半电池和全电池之间的电化学能量储存性能差异显著，与可循环Li的无限访问不同+在半电池中由金属阳极供应的离子，在全电池中的供应受到阴极容量的限制。
可循环的消费+寄生(副反应)导致全电池与半电池相比显著的容量损失，除了锂库存，电解质干燥和氮磷比优化等问题也阻碍了全电池的实用性，因此，准确和完整的数据报告将加速将实验室结果转化为工业实施的价值。
虽然从目前的LIBs中获得的灵感和知识可以提供见解，以提高对高能Si/Si-B/Si-D和IC电池的理解，但不能保证积累的知识可以转移。
基于实验室的研究缺乏标准的测试协议导致在一个系统中使用的方法可能不适用于评估新的电池材料和技术，该技术(一般而言)、添加剂筛选、聚合物粘合剂、电极设计、工程和半、全电池的利用都需要新方法的创新思维。
总之，高能量密度Si/Si-B/Si-D和IC电池已经受到学术和工业研究团体的极大关注，凭借广泛的创新，Si/Si-B/Si-D和IC电池可被视为用于新兴大规模应用的下一代技术，例如用于电动汽车和可再生能源的高效集成。
