据中科院宁波材料所消息，动力电池、消费类电池等终端产品对高能量密度锂离子电池需求越来越强。目前，产业界主要采取硅碳复合路线来提升硅基负极应用水平，450mAh/g以下的硅碳复合负极材料在循环性、倍率性等方面基本能满足应用要求，450mAh/g以上的硅基负极应用还有很多技术难点。

针对硅碳负极材料的体积膨胀问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究团队从源头出发，创新性地构筑了高机械稳定的自机械抑制石墨烯复合硅碳负极材料（Energy Storage Materials 2021, 35, 317-326.）。由于硅基负极材料的可逆容量与体积膨胀呈线性关系，通过机械限制体积膨胀，可以有效控制硅基负极材料的可逆容量。

石墨烯是已知的机械性能最高的材料，弹性模量高达1TPa，屈服强度130GPa，71GPa负载下的疲劳寿命大于109次且石墨烯在嵌锂过程表现为弹性硬化。但是，石墨烯片层之间的弱黏附力较弱，石墨烯的宏观结构机械强度较差，沥青裂解碳可有效缝合石墨烯，显著提升石墨烯宏观体的机械稳定性。