当Si与Li形成Li4Si结构时，理论比容量可以达到4200mAh/g，是最有望成为未来的负极材料之一。但是，其在拥有高比容量的同时，伴随着较大的体积膨胀，高达300%，成为了阻拦Si负极在应用路上最大的阻力。那么，锂电池硅负极失效机理是什么？
硅负极材料的失效主要是由于蓄电池在工作时嵌锂和脱锂过程产生较大的应力，导致体积发生变形Si颗粒产生裂纹和破裂。为了缓解硅负极体积膨胀的问题，人们开发了SiOx材料，相对于纯Si材料，其体积效应明显得到缓解。为了再次升高氧化硅材料的性能，研究者们将SiOx与C进行复合，此材料也是目前实际应用较广的一种负极，但其仍存在失效问题，这与Li+嵌入速度、电解液种类和负极微观结构密切相关。
SiO是Si和Si的多种氧化物复合成的。在生产中，SiO是利用Si和SiO2在真空中高温反应而成，其在1000-1400℃下会发生歧化反应，生成Si和Si2O3，通过STEM观察发现无定形SiOx中分布着一些无定形纳米Si。另外，由于高温作用，该复合材料还存在一些结晶Si，所以说Si的形态也比较多种。研究表明，Li嵌入到SiOx中，会形成多种化合物，例如Li2O，Li2Si2O5，Li2SiO3等，而且这一过程是不可逆的，这些锂硅化合物会成为Si负极体积膨胀的缓冲带，减小离子应力对负极结构的破坏，不过这种缓冲作用是有限的，不能完全保证SiOx材料的循环性能。
对此，研究者将Si/SiOx颗粒与石墨进行复合，进而能保证Li+与Si负极充分反应，同时也有助于脱锂过程，但是随着充放电的进行，由于Si/SiOx体积反复膨胀变化，SEI膜逐渐变厚，使得体相和表面之间逐渐分离，使得Si材料与石墨颗粒之间接触不良，尤其是在脱锂时颗粒体积收缩，使得嵌入其中的Li+无法脱出，降低材料的库伦效率。
SiOx/C复合材料是目前性能较为优良的一种负极材料，有着较好的循环性能，随着科技的不断升级，相信其缺点在今后能得到较大弥补。
