美国Rensselaer理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute ，RPI）的研究团队于2011年1月2日宣布，开发出功能性递级扭曲的碳-铝-硅阳极结构，这一结构可克服通常应用于高电力锂离子电池中性能较差的问题，适用于超快速充电/放电速率情况。

    新的阳极材料由纳米结构排列构成，这些纳米结构的每一个由无定形碳纳米棒组成，带有铝中间层，并在最顶层采用硅纳米勺盖帽。这三种材料递级扭曲与锂构成合金。图1为用于高电力锂离子电池阳极递级扭曲的硅纳米勺。

    这一研究成果已发表在美国化学学会杂志《纳米快报（Nano Letters）》上。设计用于电动汽车的电池应能提供高的能量和电力密度。与其他电池系统相比，锂离子电池拥有极高的能量密度。

    在加速电池密度~51.2 A/g (即~40C下的充/放电率)情况下，研究人员发现，递级扭曲的硅纳米勺阳极可提供平均能力~412 mAh/g，在超过100次的充/放电连续循环后的电力输出为~100 kW/kg电极。

    同时表明，在平均能力为~90 mAh/g、超过100次循环后，C-Al-Si复合材料仍可产生电力密度高达~250 kW/kg电极（电流密度为~128 A/g）。