최근 제한 적 인 이론 용량 ( 372 mAh / g ) 을 가지 는 흑연 음극 재료 를 고용량 의 실리콘 , 주석 과 같 은 금속 물질 로 대체 하 려는 시도 가 있 었 지만 이 물질 들 은 충 방 전시 리튬 과 의 반응 에 의해 급격 한 체적 변화 를 유발 하 여 충 방전 싸이클 이 5 회 정도 만 되 어도 음극 재료 의 결정 성 이 붕괴 되 므로 음극 재료 로서 의 기능 을 발휘 하 지 못하 게 되 는 문제점 을 안 고 있 다 . 결정 성 실리콘 을 음극 재료 로 사용 한 경우 충 방전 횟수 가 증가 할수록 무 정형 의 실리콘 이 형성 된다는 사실 에 착안 하 여 무 정형 의 실리콘 및 실리콘 옥사이드 ( SiOx ) 등 의 물질 을 음극 재료 로 활용 하 고자 하 는 연구 가 시도 되 었 다 . 특히 실리콘 옥사이드 는 가역 용량 이 흑연 에 비해 높 고 ( 600 mAh / g 이상 ) 또한 싸이클 특성 은 결정 성 실리콘 에 비해 많이 개선 되 었 지만 초기 충전 시 2 mole 의 리튬 이 실리콘 옥사이드 에 존재 하 는 산소 원자 와 결합 하 여 Li 2 O 를 형성 하 는 비가역 반응 에 의해 매우 낮 은 초기 효율 ( < 35 %) 을 나타내 었 다 .