加利福尼亚锂电池研究小组与美国阿贡国家实验室联合推出了第三代硅－石墨烯复合阳极材料，并采用先进的阴极材料和电解液溶剂，其能量密度达到525 Wh/kg，电池负极容量为1250 mAh/g。

今年早些时候，加利福尼亚电池研究小组与美国阿贡国家实验室共同研发锂电池，结合硅－石墨烯正极材料和其他先进的电池材料制造出了容量超过400 Ah的方形蓄电池，将应用于电动车领域上。

该技术需要使用先进的气相沉积法，其理论看似简单，是将两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。然而，实际上，反应室中的反应是很复杂的，有很多必须考虑的因素，如反应室内的压力、晶片的温度、气体的流动速率、气体通过晶片的路程、气体的化学成份、一种气体相对于另一种气体的比率、反应的中间产品起的作用以及是否需要其它反应室外的外部能量来源加速或诱发想得到的反应等。额外能量来源诸如等离子体能量，也会产生一整套新变数，如离子与中性气流的比率，离子能和晶片上的射频偏压等。

在锂电池中该方法的应用过程为:将纳米硅粒子嵌入到石墨烯层中。这个方法使得在不增加电池容量的情况下，大幅增大了电池阳极的能量密度，解决了锂电池第一次充电缺乏效率以及随着充电次数增加容量变小的问题。

实验室进行了独立完整电池单元测试，测试结果表明其能量密度提高了近3倍，电池正极容量提高了近4倍。……