نظرًا لأن الجرافيت محدود بسعة قصوى تبلغ 372 مللي أمبير/غرام، فقد خُصِّص الكثير من الأبحاث لتطوير المواد التي تظهر قدرات نظرية أعلى، والتغلب على التحديات التقنية التي تعوق تنفيذها حاليًا. مقالة مراجعة شاملة لعام 2007 بقلم .Kasavajjula et al يلخّص الأبحاث المبكرة حول [[مصعد (كيمياء)|المصاعد]] القائمة على [[سيليكون|السيليكون]] لخلايا أيون الليثيوم الثانوية. على وجه الخصوص، أظهر .Hong Li et al في عام 2000 أن الإدخال [[كيمياء كهربائية|الكهروكيميائي]] لأيونات الليثيوم في جُسيمات السيليكون النانوية وأسلاك السيليكون النانوية يؤدي إلى تكوين سبيكة ليثيوم-سيليكون غير متبلورة. في نفس العام، وصف بو جاو (Bo Gao) ومستشاره للدكتوراه، البروفيسور أوتو تشو (Otto Zhou)، دورة الخلايا الكهروكيميائية ذات المصاعد التي تتكون من أسلاك نانوية من السيليكون، ذات قدرة عكسية تتراوح من 900 إلى 1500 مللي أمبير/غرام على الأقل. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|titleعنوان=The crystal structural evolution of nano-Si anode caused by lithium insertion and extraction at room temperature|last2الأخير2=Huang|first8=Ning|last7=Jun Mo|first7=Yu|last6=Yu|first6=Dapeng|last5الأخير5=Zhang|first5الأول5=Ze|last4الأخير4=Zhou|first4الأول4=Guangwen|last3الأخير3=Chen|first3الأول3=Liquan|first2الأول2=Xuejie|urlمسار=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167273800003623|lastالأخير=Li|firstالأول=Hong|languageلغة=en|DOI=10.1016/S0167-2738(00)00362-3|issueالعدد=1|series=Proceedings of the 12th International Conference on Solid State|volumeالمجلد=135|pagesصفحات=181–191|issn=0167-2738|dateتاريخ=2000-11-01|journalصحيفة=Solid State Ionics|last8=Pei}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|titleعنوان=ACS applied materials & interfaces|urlمسار=https://www.worldcat.org/title/acs-applied-materials-interfaces/oclc/605197799|journalصحيفة=ACS applied materials & interfaces|dateتاريخ=2009|issn=1944-8244|languageلغة=English| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190522161253/https://www.worldcat.org/title/acs-applied-materials-interfaces/oclc/605197799 | تاريخ أرشيف = 22 مايو 2019 }}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|titleعنوان=Nano- and bulk-silicon-based insertion anodes for lithium-ion secondary cells|DOI=10.1016/j.jpowsour.2006.09.084|first3الأول3=A. John|last2الأخير2=Wang|first2الأول2=Chunsheng|lastالأخير=Kasavajjula|firstالأول=Uday|languageلغة=en|issueالعدد=2|urlمسار=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037877530602026X|series=Selected Papers presented at the FUEL PROCESSING FOR HYDROGEN PRODUCTION SYMPOSIUM at the 230th American Chemical SocietyNational Meeting Washington, DC, USA, 28 August – 1 September 2005|volumeالمجلد=163|pagesصفحات=1003–1039|issn=0378-7753|dateتاريخ=2007-01-01|journalصحيفة=Journal of Power Sources|last3الأخير3=Appleby}}</ref><ref>{{Cite web
| title = Alloy Formation in Nanostructured Silicon
سطر 71:
}}</ref>
لتحسين استقرار مصعد الليثيوم، اقتُرِحت عدة طرق لتركيب طبقة واقية.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|titleعنوان=The journal of physical chemistry letters|urlمسار=https://www.worldcat.org/title/journal-of-physical-chemistry-letters/oclc/961371271|journalصحيفة=The journal of physical chemistry letters|dateتاريخ=2010|issn=1948-7185|languageلغة=English}}</ref> بدأ النظر إلى السيليكون على أنه مادة مصعد لأنه يمكنه استيعاب المزيد من أيونات الليثيوم، وتخزين ما يصل إلى 10 أضعاف الشحنة الكهربائية، إلا أن هذه الخلائط بين الليثيوم والسيليكون تؤدي إلى تمدد كبير في الحجم (حوالي 400٪)،<ref>{{Cite web
| url = https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22524506/
| title = Materials for rechargeable lithium-ion batteries
سطر 81:
| first =
}}</ref> مما يسبب فشل ذريع للبطارية.<ref>{{استشهاد ويب
| titleعنوان = A Better Anode Design to Improve Lithium-Ion Batteries
| dateتاريخ = 2016-03-04
| websiteموقع = web.archive.org
| accessdateتاريخ الوصول = 2021-02-14
}}</ref> استُخدِم السيليكون كمادة مصعد، لكن إدخال واستخراج الليثيوم يمكن أن يُحدِث شقوقًا في المادة. تعرض هذه الشقوق سطح السيليكون إلى [[كهرل|إلكتروليت]]، مما يتسبب في تحلل وتشكيل الطور البيني للكهرباء الصلبة ({{ملاحظة مفهرسة|اختصار لِـ Solid Electrolyte Interphase}}SEI) على سطح السيليكون الجديد (الغرافين المُكوَّم المُغلَّف بجُسيمات السيليكون النانوية). سيستمر تحسين الطور البيني للكهرباء الصلبة هذا في النمو بشكل أكبر، ويستنفد المتاح من الليثيوم، ويقلل من قدرة واستقرار دورة المصعد.
سطر 99:
| last =
| first =
| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20201105230800/https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26291867/ | تاريخ الأرشيف = 5 نوفمبر 2020 }}</ref>
}}</ref>
تُعد إلكتروليتات البوليمر واعدةً لتقليل تكوين التغصّنات (التكوُّمات) في الليثيوم. من المفترض أن تمنع [[مبلمر|البوليمرات]] [[دائرة قصر|دائرة القصر]] وتحافظ على الموصلية. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|titleعنوان=The journal of physical chemistry letters|urlمسار=https://www.worldcat.org/title/journal-of-physical-chemistry-letters/oclc/961371271|journalصحيفة=The journal of physical chemistry letters|dateتاريخ=2010|issn=1948-7185|languageلغة=English}}</ref>
