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到目前为止，很少有研究人员深入研究电池循环过程中阳极内部的工作机制，而且对于在原子层面上到底发生了什么也存在分歧。 美国太平洋西北国家实验室（PNNL）的科学家王崇民说：“很多人都想象过可能发生的情况，但之前没有人真正证明过。” 美国太平洋西北国家实验室的研究小组将改变这一现状，他们将两种复杂的成像技术，敏感元素断层扫描和低温扫描透射电子显微镜，与一种先进的算法相结合，观察这一过程的运行情况，发现锂阳极实际上是向硅结构推进，然后回流，在结构中留下巨大的空隙。 这些空隙随后被硅内部的固体电解质的发展所填补，在阳极内形成“死亡区”，迅速增加到重大容量损失。 王崇民表示：“这项工作为开发硅作为高容量电池的阳极提供了一个清晰的路线图。”该小组总结说，改进硅阳极的最有效方法是集中于防止或限制电解质渗透到阳极。
