將硅與石墨材料混合，硅作為活性物質(zhì)提供高容量，碳材料作為載體緩沖硅在充放電過程中的體積膨脹，同時提高負極材料的導(dǎo)電性能。碳材料的包覆能在其表面形成 SEI 膜，抑制電解液對負極的侵蝕，從而提高循環(huán)性能。硅的引入使得硅碳負極具有較高的克容量，相比傳統(tǒng)石墨負極，其能量密度有顯著提升。并且其制備工藝中碳材料復(fù)合和燒結(jié)等步驟技術(shù)較為成熟。但硅在脫嵌鋰離子時體積膨脹較大，這會導(dǎo)致硅顆粒分化及 SEI 膜的破裂增厚，影響電池的首充效率與壽命。

機械球磨法

硅碳負極常用的量產(chǎn)制備工藝：工藝硅→三氯氫硅→塊狀硅→砂磨法→納米硅粉→與石墨復(fù)合→第1代砂磨納米硅炭負極。研磨法主要的問題就是粒徑較大，且容易引入雜質(zhì)，純度較低，且粒徑分布不能有效控制。

此方法工藝簡單更易量產(chǎn)，但循環(huán)次數(shù)較低。將合適的硅源與碳源，利用球磨機對混合物進行球磨，完成后再進行燒結(jié)。機械球磨法可以明顯提高材料的電化學(xué)性能，工藝簡單，可以大規(guī)模生產(chǎn)，但由于研磨過程中硅顆粒容易團聚，導(dǎo)致材料的循環(huán)性能欠佳。將硅材料研磨至納米級別，從而實現(xiàn)硅碳的均勻混合，可一定程度上解決循環(huán)問題。

氣相沉積法

氣相沉積（CVD）硅碳負極制備技術(shù)路線：硅源→熱分解→無定型納米硅+多孔碳骨架→氣相沉積硅碳→CVD爐碳包覆。

此方法的核心是通過多孔碳骨架來儲硅，并通過多孔碳內(nèi)部的空隙來緩沖硅嵌鋰過程中的體積膨脹，因此膨脹率低，循環(huán)優(yōu)異，并且碳骨架本身密度小質(zhì)量輕，使得材料能量密度高。并且，CVD氣相沉積硅所需生產(chǎn)流程短，隨著未來硅烷價格的下降、硅烷利用率的提升和氣相沉積設(shè)備的放大，理論成本可以進一步降低。當前主流動力及消費電池龍頭均在搭理推進CVD法路線，預(yù)計將成為后續(xù)主流。