目前，用于鋰離子電池和鋰離子電池中陰極的最有代表性的材料是石墨。由于石墨烯層的單軸取向，它表現出高度可逆的充放電行為，因此具有長的循環壽命。此外，當石墨完全帶電時，即層間存在鋰離子時，電極電位是0VvsLi=Li+。這表明石墨可以表現出與純Li金屬類似的電位，因此，通過將鋰離子電池與石墨陰極和氧化物基陽極組裝可以獲得更高的能量。

然而，考慮到當前對高容量鋰離子電池的需求，石墨的理論容量低(372mAh=g，837mAh=cm3)是石墨作為陽極材料持續使用的一個關鍵障礙。因此，為了開發高容量、高性能的鋰二次電池，開發非碳質陽極材料是至關重要的。

在這些非碳質材料中，Si是最合適的，因為它具有高的放電容量4200mAh＝g和鋰反應電位(vsLi＝Li+)。然而，Si遇到了一個關鍵問題，即在充放電過程中體積變化嚴重，導致可逆性差和容量迅速衰減。已經提出了許多方法來減輕體積膨脹，例如金屬顆粒與鋰反應的納米尺寸、與鋰反應的多相合金的合成、以及活性的＝非活性的金屬配合物和鋰合金＝碳復合材料的合成。動力鋰離子電池由不同部分組成。

在本研究中，我們試圖通過合成硅炭黑（Si–CB）復合材料來解決硅中的體積膨脹問題。CB結構是通過初級粒子在不同方向上的聚集而形成的，以形成由于隨機生長而在CB聚集體內形成的不同方向和空間的網絡。因此，在體積膨脹的情況下，這些空間將用作緩沖來容納硅。