随着当今社会经济和科技的飞速发展，能源和环境已经成为人类面临的主要问题。

因此，开发新型清洁能源来实现能源的快速生产、存储和转换已成为目前的研究热点。

近年来，便携式电子设备、电动工具以及电动汽车技术的高速发展对锂离子电池的性能提出了更高的要求，从而激发了新一代高比容量、长循环寿命的锂离子电池负极材料的研究[1]。

其中，电极材料对锂离子电池的能量密度和使用寿命起到决定性的作用。

与目前商用的碳类负极材料相比，硅、锗基负极材料具有更高的容量和能量密度，因此被认为是最有潜力的下一代锂离子电池负极材料[2]。

然而，充电过程中此类负极材料由于锂离子嵌入和脱出，产生巨大的体积变化，造成材料的严重粉化破裂现象，最终导致锂离子电池失效[3]，严重制约了此类高容量电极材料在锂离子电池中的应用。

因此，研究锂离子电池高容量电极材料失效原因以及断裂的判据显得尤其重要。

在LiBS充电过程中，锂离子从正极材料脱嵌后在外加电场作用下迁移至负极，：而在放电过程中，锂离子又从负极材料经电解质迁移至正极，。

这一过程中会发生锂离子的迁移和体积膨胀[4]。

因此，对锂电池失效的研究将会面临着巨大的挑战。