在容量、安全性和稳定性等方面的突出储能优势的先进锂离子电池，已经成为人们日常工作生活中必不可少的组成部分，已经广泛应用到微型便携式电子产品、电动汽车、乃至电网调峰等的二次电源系统。然而自从上世纪90年代被大规模应用以来，锂离子电池的比容量没有显著提升，因此也越来越无法满足智能手机要求的待机时间长、电动汽车要求的跑的远、电网调峰要求的储电量大。这一困境的根本原因在于，锂电池的电极材料容量难以突破，比如，商用负极材料只能采用理论容量为372 mA h/g的低比容量碳基材料。尽管实验研究表明，Si、Ge、Sn等单质作为负…