由NIMS研究人员领导的一项新研究表明，在固体电解质中，仅由通过喷雾沉积制备的商业化的硅纳米颗粒组成的硅阳极-该方法是一种经济高效的大气技术-表现出优异的电极性能，这以前是仅对通过蒸发工艺制备的薄膜电极观察到。因此，这一新结果表明，可以低成本，大规模生产用于全固态锂电池的高容量阳极。

Si的理论容量为〜4,200 mAh / g，约为商用锂离子电池中通常用作负极活性材料的石墨的11倍。用Si代替传统的石墨可以显着扩展电动汽车每次充电的行驶范围。但是，在锂化和脱锂过程中，其巨大的体积变化（约300％）（充放电）阻碍了其在电池中的实际应用。在常规的液体电解质中，必须使用聚合物粘合剂以将活性材料颗粒在电极中保持在一起并保持其对金属集电器表面的粘附力。Si的反复巨大的体积变化导致颗粒分离，并因此导致活性材料的损失，这导致连续的容量损失。在固态电池中 将活性材料置于两个固体成分之间-固体电解质隔离层和金属集电器-从而避免解决问题-活性材料的电隔离。实际上，正如NIMS研究人员团队先前所报告的那样，溅射沉积的纯Si薄膜提供的实际面容量超过2.2 mAh / cm2在固体电解质中表现出出色的循环稳定性和高倍率放电能力。然而，用于全固态锂电池的阳极的成本有效且工业可扩展的合成仍然是巨大的挑战。

NIMS研究人员团队采用另一种合成方法来开发具有商用Si纳米粒子的全固态锂电池的高性能阳极，并发现了固态电池中纳米粒子的独特现象：在锂化后，它们经历了在固体电解质隔板层和金属集电器之间的密闭空间中进行体积膨胀，结构压实和明显的聚结，以形成类似于通过蒸发工艺制备的连续膜。因此，由通过喷雾沉积制备的纳米颗粒组成的阳极表现出优异的电极性能，这以前仅在溅射沉积的膜电极中才观察到。喷涂法是一种经济有效的大气技术，可用于大规模生产。因此，

为了满足电动汽车的需求，NIMS研究人员团队不断努力提高阳极的循环能力，从而提高了纳米颗粒的面质量负荷。