鋰離子電池可說現今最常見的電池技術，包括智慧型手機、筆電、電動車與儲能系統在內，鋰電池都是它們的供電核心，不過較上述科技產品的進步飛速，電池似乎還停留在原地，目前鋰電池發展已達瓶頸，為此不少科學家尋求新突破，決定將鋰離子電池的陽極改頭換面。
目前鋰離子電池的正極（陰極）主要材料為鋰，負極（陽極）為石墨，其中矽是備受看好的石墨替代材料，無論是在吸收鋰離子的效果還是在地殼上的含量，都比現在電池採用的石墨材料還要好，美國鋰電池新創公司 Advano 指出，若用在石墨電極添入矽材料，電池容量理論上可以增加 10 倍，也可以減少材料使用量，進而降低電池成本與電池大小。
不過在以往的研究中，要把石墨換成矽並非易事，矽材料在鋰電池充電時會膨脹 300%，放電時又會恢復正常大小，這讓矽材料的耐用性大打折扣，也會破壞電池的結構，因此受限於材料物理特性，現在電池陽極仍是石墨為主。
而 Advano 為了解決這個問題，致力用簡單步驟製造出適用各種石墨陽極的功能性矽奈米粒子。
其中 Advano 的矽材料為取自廢棄太陽能板、半導體等的再生矽，根據創辦人兼執行長 Alexander Girau 所言，關鍵是在壓碎矽料時將反應性奈米粒子附著其上，這樣就能簡單製造出功能性矽奈米粒子，最後再將碳基複合材與功能性矽奈米粒子相結合，而在化學處理過程中，碳化矽纖維表面會「長出」類似發霉的絨毛，如此一來便能幫矽挪出膨脹與縮小的空間。
（Source：Advano）
這種粉末適用於各種不同配方的石墨陽極，用量愈多電池容量就愈大，而目前 Advano 每年可以生產 1 噸矽奈米粒子，未來希望可擴大至 10 倍，同時也盼矽奈米粒子價格可從每公斤 500 到 10,000 美元降至 15 到 150 美元。
目前該公司也獲得 1,850 萬美元的募資，其中包括被譽為 ipod 之父的 Tony Fadell 旗下公司，Fadell 表示，若鋰電池使用時間增加十倍，這就可以解決人們對電池的充電焦慮，而只有 Advano 可以同時解決材料獲得容易度、循環壽命、成本、製造經濟性等四大挑戰。
Advano’s silicon solution can increase the Li-ion battery capacity by ten times
With Tony Fadell’s help, Advano is building battery components to power an electric future
（首圖來源：shutterstock）
