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使用智能手机的用户们很清楚要取代无处不在的锂电池电极中石墨的原因，那就是：电池在常规使用中，短短几个小时。电量就会耗尽。有一种方法是用硅取代石墨。不幸的是，当锂离子在硅电极中嵌入、脱出时发生的膨胀和收缩使得硅电极很快就破裂了。后来的解决方案是制作“纳米结构的硅”电极，有时借助石墨烯或优良的老式碳纳米管。