Il silicio è abbondante in natura con un'elevata capacità teorica (4200 mAh g ^-1 ), rendendolo un materiale anodico ideale per migliorare la densità energetica delle batterie a doppio ione (DIB). Però, la sua applicazione nei DIB è stata limitata dal problema dell'espansione dei grandi volumi (> 300%).

Contatti rigidi tra silicio e collettori di corrente, comunemente realizzati con lamine metalliche, portare a un significativo stress interfacciale. Come conseguenza, si verificano fessurazioni dell'interfaccia e persino esfoliazione dei materiali attivi con conseguente prestazione del ciclo subottimale.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Tang Yongbing e dai membri del suo team (Dott. Jiang Chunlei, Xiang Lei, Miao Shijie ecc.) degli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze, insieme al Prof. Zheng Zijian della Hong Kong Polytechnic University, hanno proposto un design di interfaccia flessibile per ridurre lo stress di lega sugli anodi di silicio nei DIB di silicio-grafite.

Questo design flessibile dell'interfaccia modula la distribuzione delle sollecitazioni tramite la costruzione di un anodo di silicio su un tessuto di nylon morbido modificato con uno strato di transizione Cu-Ni conduttivo, dotando così l'elettrodo di silicio di notevole flessibilità e stabilità oltre i 50, 000 curve.

L'assemblaggio dell'anodo di silicio flessibile con un catodo di grafite espansa ha prodotto un DIB di grafite di silicio (SGDIB) con prestazioni da record (fino a 150 °C) e stabilità ciclica su 2000 cicli a 10 °C con ritenzione della capacità del 97%.

Inoltre, il SGDIB ha mostrato un'elevata capacità di ritenzione di circa l'84% dopo 1500 curve e una bassa perdita di tensione in autoscarica dello 0,0015% per curva dopo 10, 000 curve, indicando un forte potenziale per alte prestazioni, applicazioni flessibili per l'accumulo di energia.