作为公司第七名员工，吉因·别尔迪切夫斯(Gene Berdichevsky)是特斯拉第一款电动汽车Roadster的锂离子电池团队负责人。10年后，电动汽车可以已经可以和普通耗油汽车竞争，但是在电池的保质期和包装能量之间仍有很大的折衷。别尔迪切夫斯基意识到，如果要使汽车完全实现电气化，那就需要采取完全不同的方法。

2011年，别尔迪切夫斯创立了“斯拉纳米科技”公司（Sila Nanotechnologies），以制造更好的电池。公司秘密武器是硅的纳米工程粒子。当用作电池的负极或阳极时，它们可以使锂离子电池超级充电。

现在，如今，斯拉纳米科技公司成为了极少数将锂硅电池带出实验室，进入现实世界的公司之一。

他们的长远目标是高能量电动汽车，但短期目标还将是小型设备。到明年，别尔迪切夫斯计划在消费电子产品中推出首个锂硅电池。这种带有硅阳极的电池一次充电可使它们的使用寿命延长20％。

作为大多数现代电子设备的数字心脏的光亮原料，硅和锂是重要的二种原材料。无论是手机，笔记本电脑还是智能手表，您都会发现锂离子电池，以及浸有硅的电路板。但是，如果将两种金属混合在电池中，则会产生各种问题。

锂离子电池充电时，锂离子会流向阳极，阳极通常由一种称为石墨的碳制成。如果将石墨换成硅，则阳极中可以存储更多的锂离子，这会增加电池的能量容量。但是，将所有这些锂离子填充到电极中会使它像气球一样膨胀。在某些情况下，它可以增长到四倍。

膨胀的阳极会粉碎纳米工程硅颗粒，并破坏阳极与电池电解质之间的保护层，从而在电极之间传递锂离子。随着时间的流逝，在阳极和电解质之间的边界处会堆积起碎屑。这既阻碍了锂离子的有效转移，又使许多离子停止工作，它会迅速终止硅阳极提供的任何性能改进。

解决这个问题的一种方法是在整个石墨阳极上撒少量的氧化硅（俗称沙子）。这就是特斯拉目前对电池的处理方式。由于预先填充了氧化硅，因此可以减少充电过程中因膨胀而产生的阳极应力。但这也限制了可以在阳极中存储的锂的数量。以这种方式可以换来不足以产生两位数的性能提升，但总比没有好。

NanoGraf的联合创始人兼首席技术官卡里·海纳（Cary Hayner）认为，在不损失氧化硅能量容量的情况下，获得硅和石墨的最佳性能是可能的。在NanoGraf，研究人员通过将硅颗粒嵌入石墨烯中来增加碳硅电池的能量，这种设计使用石墨烯基质为硅留有膨胀空间，并保护阳极免受与电解质的有害反应。海纳说，石墨烯-硅阳极可以使锂离子电池增加多达30％能量。

但是要将这个数字提高40％到50％的范围内，必须将石墨完全排除在外。多年来，尽管科学家们都知道如何制造硅阳极，但是他们一直在努力扩大制造硅阳极所涉及的先进纳米工程工艺的规模。

斯拉纳米科技公司是最早弄清楚如何大规模制造硅纳米颗粒的公司之一。他们的解决方案包括将硅纳米颗粒填充到刚性外壳中，从而保护它们免受与电池电解质的相互作用的破坏。外壳的内部基本上是硅海绵，其多孔性意味着可以在电池充电时容纳膨胀。

这类似于材料制造商Advano所采用的方法，后者在其新奥尔良工厂中大量生产硅纳米颗粒。为了降低生产纳米颗粒的成本，Advano的原材料来自制造太阳能电池板和其他电子产品的公司的硅片废料。Advano工厂使用化学工艺将晶片研磨成高度工程化的纳米颗粒，可用于电池阳极。

到目前为止，还没有一家公司将其负极材料用于消费类产品，但是每家公司都在与电池制造商进行谈判以实现这一目标。斯拉纳米科技公司预计其阳极技术将在一年内用于无线耳塞和智能手表中。与电动汽车相比，增压锂电池还有很长的路要走，但要证明该技术在小工具中能够奏效，就是朝这个方向迈出的一小步。

佐治亚理工学院的材料科学家马修·麦克道威尔（Matthew McDowell）说：“电池的开发速度不如其他技术领域快。原因和将石墨换成电池阳极中的硅时涉及的变量之间的复杂相互作用有关。这不仅是增加能量密度的问题，而且还应确保这不会降低电池的热稳定性，充电率或使用寿命。

麦克道威尔说：“大规模设计新材料以提高生产能力，同时满足所有其它指标是一个重大挑战。商业化花需要时间并不奇怪。”

因此，相关公司从小型消费类电子产品开始入手。斯蒂芬森可再生能源研究所所长劳伦斯·哈德威克（Laurence Hardwick）认为，小设备当中的电池只需使用几年即可，而电动汽车需要能够使用十多年的电池，并且能够处理日常充电，各种温度以及其它独特的压力源。制造锂硅电池在更长的时间范围内保持高能量是更大的挑战。

别尔迪切夫斯非常清楚大规模生产电动汽车用锂硅电池的障碍。他预计至少到本世纪中叶才能在商用电动汽车中看到硅阳极技术电池。但他相信，一旦这种锂离子电池普及，它们将再次改变汽车工业。