浙江農林大學，華中科技大學和斯坦福大學的研究小組已經開發出了一種無粘結劑，柔性和獨立式電極，其鋰離子電池的硅含量達到了前所未有的92％。

減輕重量，提高容量和延長使用壽命的鋰離子電池（LIB）的開發被認為是解決諸如下一代移動電子設備和電動汽車等應用的關鍵需求的最重要策略。硅（Si）由于其3579 mAh g -1（Li 15 Si 4）的高理論比容量，已成為下一代LIB最有希望的陽極材料，受到了廣泛的關注。

然而，由于操作中體積的大變化（> 300％）和較差的Si導電性而帶來了挑戰，這大大限制了電極的穩定性和動力學過程。實際上，為了保持電極的完整性，工業上不得不在商用陽極中使用相對少量的Si（質量<15％）。如此低的Si含量嚴重削弱了硅材料在電極水平上的容量優勢。

在這項研究中，我們設計了一種基于纖維素的拓撲微滾動結構，以實現前所未有的92％的硅含量，而整個電極都沒有任何粘合劑，并研究了其作為可彎曲，無粘合劑和自立式陽極的用途。

將碳包覆的硅納米顆粒錨固在導電碳納米管上，隨后被限制在纖維素碳輥中，并具有足夠的內部空隙以容納硅的體積膨脹。因此，實現了具有高反應性的硅的均勻分散。

該策略提供了一種設計高性能電池中活性物質含量高的電極的新方法