ด้วยลิเธียมไอออนพลังงานแบตเตอรี่ต้องการความหนาแน่นยังคงเพิ่มขึ้นกราไฟท์ธรรมดาวัสดุขั้วลบได้ยากที่จะตอบสนองความต้องการของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานสูงในขณะที่ศรีวัสดุขั้วลบจุพลิกกลับถึง 4200mAh / g (Li4.4Si) ที่ราบสูงแรงดันไฟฟ้ากราไฟท์ วัสดุที่อยู่ในบริเวณใกล้เป็นวัสดุอิเล็กโทรทางเลือกที่เหมาะลบ แต่การขยายตัวของปริมาณวัสดุอิเล็กโทรศรีเชิงลบระหว่างลิเธียมได้ถึง 300% ในขณะที่ศรี nanowires ปีกับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่วัสดุศรีดังกล่าวสามารถทนต่อการขยายตัวดังกล่าวเป็นปริมาณมากโดยไม่ต้องผ่าตัด บดผง แต่ปริมาณยังคงก่อให้เกิดการขยายตัวของวัสดุที่ใช้งานซ้ำและการเชื่อมต่อเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าจะหายไปเนื่องจากการสูญเสียของสารที่ใช้งาน
ศรีเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการเคลือบพื้นผิวของการขยายตัวของปริมาณโครงสร้างระดับนาโนของการตั้งถิ่นฐานสำหรับตัวอย่างเช่นการใช้วัสดุ SiOx, Al2O3, TiO2 และชอบในศรี nanowires เคลือบด้วยการรักษาพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้างศรี nanowires โดยเฉพาะอย่างยิ่ง SiOx เคลือบ กระบวนการค่อนข้างง่ายเพียงโดยศรีรักษาเส้นลวดนาโนผิวออกซิเดชันสามารถรับ SiOx เคลือบ nanowires ศรีวิเคราะห์ TEM ยังแสดงให้เห็นว่าชั้นผิว SiOx ดีสามารถปราบปรามการขยายตัวของปริมาณ nanowires ศรีและดังนั้นจึงถูกเคลือบ SiOx วิธีการที่เหมาะสำหรับ nanowires ศรี
แต่สังเกตแหล่งกำเนิด TEM, มหาวิทยาลัยเทกซัสออสตินเอมิลี่อาร์ Adkins (ผู้เขียนครั้งแรก) และไบรอันเอ Korgel (ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน) พบว่าการใช้การรักษาเคลือบ SiOx ศรี nanowires ในค่าใช้จ่ายครั้งแรกและการปล่อย ศรีในกระบวนการที่จะผลิตเป็นจำนวนมาก nanowires ในรูขุมขนเพื่อให้ศรี nanowires เพิ่มปริมาณ 40% หลังจากนั้นเพียงหนึ่งรอบเอมิลี่อาร์ Adkins ดูเรื่องนี้ SiOx พื้นผิวและภายในขอบเขตของ nanowires ศรี หลุมการโยกย้ายข้อบกพร่องไปยังพื้นผิวทำให้มันยังคงเติบโตและนิวเคลียสจะเกิดขึ้นภายในรูขุมขนบนมืออื่น ๆ ที่มี SiOx ศรีระหว่างลิเธียมแทรกการขยายปริมาตรที่แตกต่างกันวัสดุที่เกี่ยวข้อง
nanowires ศรีถูกนำมาใช้ในการทดสอบโดยของเหลว supercritical - วิธีการของการได้รับของแข็ง (SFLS) แล้วได้รับความร้อนที่ 800 ℃และมีความหนาประมาณ 10nm ของชั้นออกไซด์ในชั้นผิวของ nanowires ศรี (รูปต่อไปนี้ - ของเหลว แสดง)
ถัดไปเอมิลี่อาร์ Adkins วิธี TEM แหล่งกำเนิดของ nanowires ศรีและลิเธียม delithiated ในช่วงการเปลี่ยนรูปเป็นที่สังเกตและภาพที่แสดงให้เห็นลิเธียม delithiated nanowires ศรีของภาพที่แตกต่างกัน TEM เวลาแหล่งกำเนิด สามารถมองเห็นได้จากกระบวนการมะเดื่อลิเธียมแทรกเริ่มต้นด้วยพื้นผิวของ nanowires ศรีและจากนั้นแพร่กระจายไปยังหลักของเส้นลวดนาโนได้. พอดีกับระดับที่เพิ่มขึ้นของลิเธียม nanowires ศรีในทิศทางตามยาวของเส้นผ่าศูนย์กลางและได้รับปริมาณที่มีนัยสำคัญ ขยายการขยายตัวเล่มสุดท้ายถึงประมาณ 130% ปริมาณมากทฤษฎีการขยายตัวน้อยกว่า 300% แสดงให้เห็นพื้นผิวออกไซด์ของเส้นลวดนาโนศรีป้องกันไม่ให้ศรีลิเธียมสมบูรณ์เพื่อให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพปราบปรามปริมาณของวัสดุศรีระหว่างการขยายตัวแทรกลิเธียม .
D จากมะเดื่อสามารถมองเห็นได้เป็นจำนวนมากของรูขุมขนที่ผลิตใน nanowires ศรีในช่วงการกำจัดของลิเธียมปรากฏการณ์เดียวกันยังอยู่ในการเคลือบพื้นผิวของอนุภาคนาโน SiOx ศรีสังเกตเพราะการปรากฏตัวของ micropores แม้ว่าปริมาณของศรี nanowires สมบูรณ์ออกลิเธียมยังคงเพิ่มขึ้น 40% กว่าเดิม. ที่น่าสนใจ micropores เหล่านี้จะหายไปอีกครั้งในกระบวนการของลิเธียมลิเธียมออกอีกครั้ง แต่หลังจากที่ยังคงปรากฏ แต่รูขุมขนเหล่านี้ ปริมาตรที่ครอบครองจะเพิ่มขึ้นอีก 25% เมื่อเทียบกับปริมาณหลังจากที่ใส่ลิเธียมเป็นครั้งแรก
รูปต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงกระบวนการของการ nanowires ศรีลิเธียมเนื่องจากการขยายตัวของปริมาณการ nanowires ศรีเป็นใหญ่เกินไป (270%) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ชั้นภายในของพื้นผิว SiOx ในระหว่างการทำลายเกิดขึ้นปล่อยในกรณีนี้จะไม่ปรากฏใน nanowires ศรี Micropores และถ้าไม่มี SiOx layer บนผิวของสายพันธุ์ Si micropores จะไม่ปรากฏภายใน Si nano หลังจากการ delithiation
หลังจากที่โดยทั่วไปตั้งแต่ Li อัตราการแพร่กระจายช้าภายใน Si, โดยทั่วไปไม่ได้แบบ micropores รูขุมขนผลิตปรากฏการณ์เท่านั้นที่จะปรากฏในที่เกิดเหตุอย่างรวดเร็วแพร่ Li บางอย่างเช่น nanowires Ge หรือการรักษายาสลบ nanowires ศรีศรีในการขนส่งหลุมเส้นลวดนาโนอุปสรรคเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 0.45 eV และการย้ายถิ่นของหลี่ในสัณฐานศรีผมอุปสรรค (0.47eV) เพื่อให้ใกล้กับหลุมจะเกิดขึ้นโดยทั่วไปก่อนที่จะมีการคำนวณแสดง micropores ซึ่งจะกระจายเข้าไปในพื้นผิวของ nanowires ศรี แต่ถ้าชั้นเคลือบพื้นผิวของเส้นลวดนาโน SiOx ศรีกลายเป็นแตกต่างกันมากการขนส่งหลุมในอุปสรรค SiOx ถึง 0.72 eV ถ้าปฏิกิริยากับหลี่ SiOx สร้างซิลิเกตลิเธียมและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ซึ่งในการเคลื่อนย้ายหลุมอุปสรรคจะเพิ่มขึ้นต่อไปน่าเสียดายที่เราไม่สังเกตโดยชั้น TEM SiOx กับกระบวนการคิดปล่อยไม่เข้าร่วมในการทำปฏิกิริยาในการผลิต Li2Si2O5, Li4SiO4, Li2O ศรี LixSi และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มความยากในหลุมแพร่ SiOx nanowires จึงเป็นจำนวนมากของหลุมจะถูกสะสมในส่วนติดต่อศรี / SiOx และนิวเคลียสและการเจริญเติบโตกลายเป็นพรุนด้วยอินเตอร์เฟซ จำนวน micropores เพิ่มขึ้นการเกิด nucleation ของ micropores นานจะหลักไปยังฟุ้งกระจาย nanowires ศรีไว้เป็นจำนวนมาก micropores ในเส้นลวดนาโนภายในศรีศรี nanowires ส่งผลให้ปริมาณการ delithiated ไม่สามารถเรียกคืนสู่สภาพเดิมและเนื่องจากศรี nanowires ระหว่างที่อยู่อาศัยและ SiOx การขยายตัวของปริมาตรที่ต่างกันจะก่อให้เกิดความเค้นภายในสายนาโน Si ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการสะสมและการเจริญเติบโตของ micropores
การศึกษาของเอมิลี่อาร์ Adkins ระบุว่าแม้ว่า nanowires ศรีเคลือบด้วยชั้นผิวออกไซด์สามารถปราบปรามดีลิเธียมแทรกในปริมาณระหว่างการขยายตัวของ nanowires ศรี แต่ยังส่งผลให้เกิดกระบวนการค่าจำหน่ายในรูปแบบ nanowires micropores ศรีผลใน ศรี nanowires หลังจาก delithiation ยังคงอยู่ในระดับมากของการขยายตัวของปริมาณการซึ่งได้รับการออกแบบในภายหลัง nanowires ศรีจำเป็นที่จะต้องได้รับการพิจารณา
