硅纳米线只在其表面跟锂反应，而纳米管则在管内也有许多裸露面积供反应。
　　
　　研究人员们表示，进一步能帮助电动车充一次电走出更远的是硅纳米管电极，它比制造锂离子电池的常规石墨电极的电负荷能力高10倍。
　　斯坦福大学和韩国京畿道安山市的汉阳大学的研究人员们，正在与韩国LG化学(LG Chem)公司合作，开发纳米管电极。LG化学是一家生产锂离子电池的公司，他们也为雪佛兰伏特电动车(Volt)提供电池。锂离子电池充电时，锂离子从阴极向阳极移动。新的硅纳米管电极，正如网上“NanoLetters”杂志所描述的那样，是阳极，而由于电池充电时硅纳米管电极比传统石墨电极可接纳更多的锂，所以电极蓄能也高得多。
　　“使用目前技术，一辆混合动力汽车的电池只能撑30分钟”，韩国蔚山国立科技学院能源工程学院教授、纳米管阳极研究的领军人物曹在弼(Jaephil Cho)说，如果新的硅阳极能和具相当蓄电池容量的阴极相搭配，那么制成的电池应该能让这辆汽车不用再充电就跑上三、四个小时。
　　硅比石墨碳可多吸纳十倍份量的锂，因此，硅阳极拥有比常规石墨阳极更高的能储量。事实上，硅吸纳了那么多的锂——多达四倍的容量——也可以是个不利条件。硅这种脆性材料的机械张力如此之大，以至于仅仅几次充放电之后，硅阳极就容易碎裂。所以，包括曹在弼教授和史丹福大学的科学家崔屹(Yi Cui)在内的研究人员们已经在研发纳米结构的硅阳极，来更好地对抗这些张力。他们制备出了硅纳米线阳极和纳米多孔硅阳极。现在，他们又合作开发硅纳米管阳极，其电储量比其他纳米结构的硅材料阳极还要高，曹在弼说。
　　硅纳米管阳极看起来像一束空芯麦秆。硅纳米线只在其表面跟锂反应，而纳米管则在管内也有许多裸露面积供反应。“纳米管拥有极大的表面面积，与锂相互作用的位置比其他类型的材料多得多”，曹在弼说。纳米管的形状也有助于在电池充放电时减轻张力，因为有额外的空间让硅来膨胀及收缩。
　　硅纳米管的制作过程是通过将铝模板反复浸入硅溶液中，然后加热、用酸性腐蚀其结构来除铝。“很简单，铝模板也是市场上买得到的”，曹在弼说。与LG化学公司一道，曹在弼正同铝模板制造商合作，制备出可与大批量生产相匹配的模板。他预计，采用纳米管电极的电池三年内可实现商业化。
　　硅阳极是否会增加锂电池的成本，现在作结论还为时过早。不过，“就算成本高了。但你能获取高容量啊，这将是个优势”，得克萨斯大学奥斯汀分校能源工程系教授阿鲁玛甘·曼席拉姆(Arumugam Manthiram)认为。
　　LG化学不是研发硅阳极的唯一电池公司。3M和三洋也正开发这项技术。不过，纽约州立大学宾汉姆顿分校材料科学与化学系教授斯坦利·维丁翰(Stanley Whittingham)警告说，在把这些电极做成车用蓄电池组之前，还存在不少挑战。跟硅相关的一个难题是如何把投入的能量全部拿回来——一个称作库仑效率的性质。使用硅阳极，时间一长，充入的能量后放出的将会越来越少。曹在弼和崔屹已经演示了他们制备的阳极在200次充电后的性能。但维丁翰认为，在一个阳极真正用于车辆之前，其库仑效率需要证明上百次乃至上千次的充电性能，而如此长效的性能还没被硅阳极显示过。
　　另一个挑战是，这些高性能阳极目前却只能跟不那么出色的阴极相配。“想要充分实现硅阳极的益处，你需要充电存储容量比当前的高十倍的阴极”，崔屹说。为了让测试时工作电池的阴阳极相配，眼下的变通方法是用大容量的常规材料阴极来跟硅阳极配对。崔屹和曹在弼也在跟LG化学公司合作，研发新的阴极材料。