實(shí)際是我們所說的SiO并不是純的SiO而是Si和Si的多種氧化物的復(fù)合物。生產(chǎn)中SiO是利用Si和SiO2在真空中高溫反應(yīng)而成，但是SiO在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，在1000-1400℃下會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Si和Si2O3，STEM觀察也發(fā)現(xiàn)無定形SiOx中非均勻的分布著一些無定形納米Si。此外由于高溫的作用，在SiOx中還存在著一些結(jié)晶Si，因此我們實(shí)際使用的Si具有多種Si的形態(tài)。理論研究發(fā)現(xiàn)，SiOx嵌鋰動(dòng)力學(xué)特征與Si材料并不相同，Li嵌入到SiOx中，會(huì)形成多種化合物，例如Li2O，Li2Si2O5，Li2SiO3，Li4SiO4等，而且這一過程是不可逆的，這些鋰硅化合物會(huì)成為Si負(fù)極體積膨脹的緩沖帶，抑制硅負(fù)極的體積膨脹，但是這種緩沖作用是有限的，不能完全保證SiOx材料的循環(huán)性能。

       SiOx負(fù)極在循環(huán)過程中除了容量的衰降外，還觀察到了庫倫效率曲線存在有趣的駝峰現(xiàn)象——庫倫效率總是先升高然后下降，然后再次升高。一般認(rèn)為這個(gè)現(xiàn)象主要是由于電極結(jié)構(gòu)變化引起的，STEM研究發(fā)現(xiàn)，開始的時(shí)候，Si/SiOx顆粒與石墨之間接觸很好，因此能保證Li+與Si負(fù)極充分反應(yīng)，脫鋰的時(shí)候也能充分脫出，但是隨著充放電的進(jìn)行，由于Si/SiOx體積反復(fù)膨脹變化，SEI膜逐漸變厚，使得體相和表面之間逐漸分離，活性Si材料被隔離成為一個(gè)一個(gè)的“孤島”，使得其與石墨顆粒之間接觸不良，特別是脫鋰的時(shí)候顆粒體積收縮，從而使得嵌入其中的Li+無法脫出，從而降低了材料的庫倫效率，這種失效模式成為局部失效。與此相對的另一種失效方式稱作全面失效，主要特征為負(fù)極材料從極片上脫落導(dǎo)致失效。從庫倫效率曲線上可以注意到前30次時(shí)，比容量和庫倫效率在同時(shí)下降，這表明在前期“局部失效”和“全面失效”同時(shí)存在，而在30次以后庫倫效率開始回升，而比容量仍然在繼續(xù)下降，這意味著在30次以后只有“全面失效”一種模式。循環(huán)伏安測試也發(fā)現(xiàn)循環(huán)初期的電極極化較小，而當(dāng)循環(huán)到50次以后，電極的極化明顯增大，表明電極內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致了電極阻抗的增加。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，硅負(fù)極的失效與極片所受的壓力有著密切的關(guān)系，一般來講高倍率下極片的壓力較大，而低倍率下極片的壓力則較小，從電池的循環(huán)曲線上可以注意到，大倍率下電池的衰降更快，而小倍率充放電時(shí)容量衰減則要慢的多。