随着研究人员继续专注此项科研，不断促进电池规模的升级换代，它极有可能为电动汽车、电子产品和全能移动电源等产品向着更高性能的发展铺平道路。
众所周知，石墨很早就作为锂离子电池的阴极板材料。但由于储能量有限，同时电池性能又不断提高，它的弊端已慢慢暴露出来，成为电池性能提高的瓶颈。
同样单位质量的硅可存储的能量比石墨高出10倍。但是，目前它存在两个主要的性能缺陷。一是低库仑效率，也就是说，电荷在转移到硅电极过程中损失较大。另一个致命因素是每经过一个充电周期，硅接触电荷都会扩展延伸至自身的3倍，这样很容易形成裂纹，造成短路，降低电池性能，甚至导致电池类的灾难性事故。
由Cengiz Ozkan和Mihri两位教授领导的研究小组已研制出一种电极材料来应对上述问题。该电极由海绵状的硅纳米纤维组成，其性能优异，同时还可解决其他可能出现的很多问题。
研究人员在一个旋转的滚筒和喷出原硅酸四乙酯(TOES) 溶液的喷嘴之间施加高电压，从而产生纳米纤维。之后将纤维材料暴露于镁蒸气中，进而获得海绵状硅纤维结构。
M. Ozkan告诉我们说：“我们研究的硅纳米纤维在纳米尺度上有几个结构方面的优势:它能够帮助把我们体积膨胀效应弱化到较小，就像在其他标准硅材料中观察到的那样。”
研究者告诉Gizmag说,纳米纤维纳米表面含有Φ10nm左右的纳米孔，而且在纤维网格之间也有空隙，这些都为硅提供足够的扩展空间，而不损害电池主体。同时，还有另外三个减少硅不利扩张的因素:纳米二氧化硅外壳;覆盖有碳涂层的缓冲层;纤维本身的大小,其尺寸约为8~25纳米(尺寸太小硅容易断裂)。
目前，锂离子电池需要粘结剂结合活性粒子，使其在集电器中相互接触反应。但由于粘结剂无其他活性作用，导致电池更大、更重的同时并未提升电池性能。虽然现在已经有无粘结剂电池的雏形，但由于该种电池所使用的活性物质只能小批量生产，所以并未投入大规模生产。
研究人员说,新的电极材料并不需要集电器、聚合物粘结剂和导电粉添加剂,其硅材料占整个电极重量的80%以上。实验小组在进行600多个周期测试后，确定电极容量在802 mAh / g ，而且比起之前硅电极材料的低库伦效应，新电极的库仑效率高达99.9%。
与先前的无粘结剂的电池设计不同,这种活跃的材料更适合大规模生产，所以目前解决的重点在于如何较大化电池的尺寸和集成度。
“目前，我们的锂离子电池尺寸还处于硬币大小的阶段,”m . Ozkan告诉我们，“我们需要与电池制造商合作，进一步深入推进这项电池技术的发展，使其能够达到口袋大小的尺寸，这样就可以用在商务便携式电子设备上。这种设想何时能够实现取决于我们找到合适电池制造商的速度。”
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