这种薄膜电极不需要像典型的浆状电极那样需要碳添加剂和粘合剂来连接颗粒，但它仍然表现出优异的电池性能。这种电极设计的成功为实现高能量密度锂离子电池提供了一种有效的策略。

由于高性能锂离子电池在便携式电子设备以及电动和混合动力汽车中的广泛应用，因此非常需要开发高性能锂离子电池。硅具有较高的理论比容量和安全的电化学潜力，是下一代锂离子电池最有前途的负极材料。然而，硅负极在循环过程中会发生较大的体积膨胀和收缩，导致硅与其他电池组件之间的电接触损失，最终导致电池故障。

来自世界各地的电池研究人员一直致力于提高硅电极的性能，其中包括东芬兰大学的研究人员。使用电化学蚀刻方法，他们开发了一种用于锂离子电池的自立式介孔硅膜阳极。这个想法是介孔硅的孔隙可以适应循环过程中的体积膨胀，从而导致稳定的电池循环。他们使用相关性分析系统地研究了孔隙特征对电极性能的影响，并揭示了它们之间的关系。

对 Si 薄膜进行详细的孔分析和电化学表征以研究它们的相关性。相关性分析表明，可逆比容量和初始库仑效率(ICE)都与孔隙率和表面积呈强负相关，而循环性能取决于薄膜厚度与孔隙特征。在长期循环稳定性和孔径之间发现了唯一的正相关。最好的硅薄膜阳极提供 81.2% 的 ICE 和超过 450 次循环的稳定循环，半电池的比容量有限，为 1200 mAh g-1。

这项发表在《电源杂志》上的研究指出了多孔硅材料用于高性能锂离子电池的方向。更重要的是，它使电池研究人员，尤其是那些探索硅负极的研究人员，能够更好地了解评估电极性能所涉及的因素，并为电池研究制定更具成本效益的评估策略。