但金无足赤人无完人，锡和硅也存在问题。最大的课题是吸贮锂后，其体积将膨胀到200～300％，在充放电时就要承受巨大的机械应力，使负极受到破坏，形成微颗粒，充放电循环特性容易发生劣化。
为了解决这个课题，很多研究人员进行了各种尝试。其中，最先克服问题、成功实现商品化的，是使用锡作为负极的索尼的LIB“Nexelion”。这种电池的负极使用Sn-Co-C三元合金。在结构上，由Sn-Co合金组成的超微颗粒散布在碳相的海洋中，钴与碳形成碳化物(图3)。这种结构在一定程度上遏制了锡在吸贮锂时发生的膨胀，提高了循环特性。 
图3：Sn-Co-C负极结构的模式图
索尼开发出了负极使用锡的电池“Nexelion”。碳相中散布着由Sn-Co合金组成的超微颗粒，钴与碳形成碳化物。
Nexelion(直径14mm×高43mm)的容量比同尺寸的石墨LIB高出约30％。而且值得一提的是，快速充电性能也有了明显提升。石墨LIB在进行60分钟的1C充电后，电量达到90％，采用Sn-Co-C负极的单元在进行2C/30分钟充电后，电量就达到了90％。而且，充放电循环特性方面，1C和2C充电均在300个循环后维持在初始容量的约80％，表现出了良好的特性。
不过，锡、钴、碳组成合金后，与单独使用锡相比，负极容量偏低，单独使用锡的LIB的单位体积充电容量是石墨/金属锂的8.6倍，而Nexelion的容量只比石墨LIB高30％。这方面还要进一步改善。
除了Nexelion之外，还有利用其他合金遏制锡的体积膨胀的尝试。例如，早稻田大学先进理工学部逢坂研究室于2003年宣布，镍合金能够遏制锡的膨胀和收缩，降低充放电循环特性的劣化。该研究室还在2008年提出了制造介孔锡(在锡负极上设置规则、均匀的微孔)结构体，利用微孔吸收体积膨胀，减轻构造应力的方案。采用这一方案的锂电池的容量有可能达到石墨LIB的1.5～2倍左右。
硅的膨胀对策也成为焦点
不只是锡，硅负极的开发也在紧张推进之中。与锡一样，如何遏制体积膨胀造成的充放电循环快速劣化是硅负极开发的焦点。正在探讨的形态包括薄膜、颗粒和纤维状等。
使用硅颗粒的尝试方面，法国CNRS(国家科学研究中心)在2009年11月举办的LIB学会“2nd International Conference on Advanced Lithium Batteries for Automotive Application”(第2届ABAA)上宣布，成功通过在硅颗粒中添加碳纳米管(CNT)，提高了充放电循环特性。在硅颗粒(30靘)中加入VGCF(气相生长碳纤维)的效果不理想，但添加CNT后(形成Si-VGCF-CNT系)，当硅利用率为1000mAh·g-1时，循环寿命达到了200次(1C充电)。而且，硅与炭黑的混合系通过使用CMC作为粘合剂，硅颗粒之间以及Si-C颗粒之间的结合力增大，循环特性得到了改善。硅利用率为1000mAh·g-1(1C充电)时，循环寿命可达700次。
美国通用汽车公司(GM)添加的是纤维状碳。该公司在第2届ABAA上宣布开发出了使用纤维状碳的Si-CNF系负极(CNF：carbon nanofiber，GM公司没有使用CNT的称呼)。使用覆盖非晶硅的CNF作为负极，容量达到了1200m～1500mAh·g-1。
图4：循环寿命达到300次以上的硅负极的结构
Nexeon通过使用酸对粒径为20的硅进行蚀刻，得到了该公司称为“Pillared Silicon”的柱状硅负极。当容量为800mAh·g-1时，循环寿命达到300次以上。
电池网微信
