長年の開発を経て、リチウムイオン電池のエネルギー密度は大幅に向上しました。統計によると、リチウムイオン電池のエネルギー密度は1991年から2015年にかけて3倍に増加し、GAGR（年間複合成長率）は約3%でした。しかし、実際の技術開発の観点から見ると、現在のリチウムイオン電池のエネルギー密度の成長率は大幅に鈍化しており、主流の製品はエネルギー密度の上限に近づいています。材料と技術の束縛を打ち破ることによってのみ、バッテリーのエネルギー密度の継続的な進歩を達成することができます。長い間、正極材料は比容量が低いため、電池性能を向上させる上での制約になると考えられてきました。多額の研究投資を経て、層状酸化物（コバルト酸化リチウム）、リン酸鉄リチウム、リン酸鉄マンガンリチウム、三元系材料、高ニッケル三元系材料などの正極材料が次々に開発されてきました。正極材料の比容量は 120mAh から 120mAh に増加しました。 /g（mAh/g）は210mAh/gまで徐々に増加します。現在、電池技術の発展が限界に近づき、正極材料の容量向上がネックになっていることから、より比容量の高い負極材料の開発と応用が、リチウムイオン電池のエネルギー密度の上限を突破する鍵となっています。
リチウムイオン電池を充電すると、正極で発生したリチウムイオンが電解質を介して負極に埋め込まれます。負極に埋め込まれたリチウムイオンが多いほど、充電容量は高くなります。負極材料は主にリチウムイオン電池の第一クーロン効率、エネルギー密度、サイクル性能などに影響を与えるものであり、リチウムイオン電池にとって最も重要な原材料の一つです。現在、市販のリチウムイオン電池に使用されている負極材料には主に次のものがある。主に人造黒鉛と天然黒鉛である黒鉛状炭素材料。ハードカーボンおよびソフトカーボンを含む不規則炭素材料。チタン酸リチウム材料。主に炭素コーティングされた酸化ケイ素複合材料、ナノシリコン炭素複合材料などを含むシリコンベースの材料。新エネルギー自動車とエネルギー貯蔵産業の急速な発展により、リチウムイオン電池の爆発的な成長が促進されています。
シリコンアノードのリチウム挿入電位は中程度です (Li+/Li に対して約 0.4 V)。充電プロセス中にリチウムが析出する隠れた危険がないため、リチウムイオン電池の安全性能が向上します。グラファイトに代わる次世代の高性能リチウムイオン電池として最も期待されています。負極材料。しかし、シリコンのリチウム化には、体積膨張が大きい（>300%）、導電性が低い、リチウムイオン拡散係数が低いという固有の欠点があり、シリコンベースのアノード材料はまだ大規模な市場用途に達していません。
現在、リチウム電池負極材料業界は変革の重要な時期にあります。大手企業には明らかに資本面でも技術面でも優位性があり、後発企業の参入障壁は常に高まっています。石油化学企業は、黒鉛化製造会社を買収し、業界をリードする企業や研究開発機関と戦略的提携を確立して人造黒鉛の一貫製造を実現し、より良い結果を得ることで、人造黒鉛のニードルコークス原料の分野での利点を組み合わせて業界に迅速に参入することができます。持続可能な開発のための多くの機会。シリコン・カーボン負極材料に関しては、技術の推進と変革を加速し、協力パートナーの評価基準を緩和し、進歩的な技術ライセンス料制度を模索し、協力の敷居を下げ、商業応用を促進すべきである。 。
