یک گروه تحقیقات بین المللی با استفاده از گیاه خیزران و ایجاد تغییراتی در آن موفق به تولید مواد مناسبی برای باتری‌های یون لیتیم شدند. این ساختار متخلخل حاوی نانوحفره بوده و می‌تواند ظرفیت بالایی داشته باشد.
استفاده از نانوحفره‌های موجود در خیزران برای آند باتری
گیاه نی سال‌هاست که به عنوان ماده اولیه برای ساخت سازه‌ها استفاده می‌شود. همچنین خواص ضدآب آن نیز برای مصارف مختلف به کار گرفته می‌شود. اخیراً محققان چینی و آلمانی مقاله‌ای در با عنوان Angewandte Chemie در نشریه Energy Storage Materials from Nature through Nanotechnology: A Sustainable Route from Reed Plants to a Silicon Anode for Lithium-Ion Batteries منتشر کردند که در ان جزئیات مربوط به چگونگی استفاده از این نانو و میکرو ساختارهای سیلیکای موجود در این گیاه در باتری‌های یون لیتیم تشریح شده است.
سیلیکون نانوحفره‌ای را می‌توان به عنوان نسل جدید مواد آندی در باتری‌های یون لیتیم تلقی کرد که مزایای زیادی دارد. این مواد دارای ظرفیت تئوریک بالاتری نسبت به مواد کربنی و گرافیت رایج بوده و در ولتاژهای پایین‌تری فعالیت می‌کند.
بزرگترین چالش موجود در مسیر استفاده از این نانوساختار در حال حاضر قیمت آن است. در واقع باید راهبردی ارزان‌قیمت برای تولید نانوساختارهای سیلیکونی پیدا کرد.
سیلیکون در صورت وارد شدن یون لیتیم به آن متورم می‌شود که این موضوع مشکلاتی در پی دارد. یان یو و همکارانش در مؤسسه ماکس پلانک با همکاری محققانی از دانشگاه علوم و فناوری چین، راهبردی مناسب برای ممانعت از این مشکل ارائه کردند. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که استفاده از ساختار سلسله مراتبی سیلیکا که در گیاه خیزران وجود دارد می‌تواند فضای لازم برای آند باتری یون لیتیم را فراهم کند. این گروه با احیاء مگنزیوترمیک ساختار متخلخل سه بعدی ایجاد کردند. این فرآیند احیاء با پوشش‌دهی کربنی ترکیب شده و موجب بروز خواص آندی با ظرفیت ویژه بالا در این ماده می‌شود که نرخ شارژ/دشارژ بالایی دارد، ویژگی‌هایی که برای یک باتری یون لیتیم پیشرفته ضروری است.
خشک کردن برگ‌ها موجب چروکیدن آن‌ها شده اما شبکه سه متخلخل را تغییر نمی‌دهد. حتی فرآیند احیاء نیز تغییری در این ساختار ایجاد نمی‌کند.
