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小米首發(fā)硅氧負極電池
2021-04-08 14:14

  在小米11 Pro/小米11 Ultra的預(yù)熱期,小米官方放出宣傳物料“這兩款手機將會采用全新的硅氧負極電池”。

  一時間看的廣大網(wǎng)友一頭霧水:現(xiàn)在吃瓜太難了吧?知識儲備跟不上小米點亮科技樹的速度。

  本期,我們就來為大家全面解析下小米旗艦機型使用的“硅氧負極電池”到底是怎樣一種技術(shù)。

  這項技術(shù)在電動汽車動力已經(jīng)應(yīng)用,如前段時間蔚來發(fā)布的固態(tài)電池技術(shù)創(chuàng)新中,其中就包含采用硅碳負極技術(shù)。

  提升電池容量主要有三種途徑,分別是更換能夠提升能量存儲密度的正極材料、采用全新電池隔膜技術(shù)和更換能夠提升能量存儲密度的負極材料。

  當前,充電電池的正極材料創(chuàng)新主要是石墨烯正極材料,這種材料的作用是提升電池充電速度,無法有效提升能量密度;

  對電池隔膜技術(shù)的改造主要是讓電池隔膜越來越薄,不過,過薄的電池隔膜很容易造成危險。因此,更換全新負極材料是提升電池容量性價比最高的途徑。

  這主要是因為傳統(tǒng)電池負極材料為碳材料,碳材料作為電池負極的特點是膨脹系數(shù)小(約10%),能量密度過低(理論克容量372mAh/g),雖是理想電池負極材料,但同體積下電池能量密度偏低;

  硅材料的理論克容量約4200mAh/g,但膨脹系數(shù)高(約300%);而硅氧化物理論克容量達到了2615mAh/g,膨脹系數(shù)約為160%。

  說人話就是,硅氧負極材料取得了電池能量密度與膨脹系數(shù)的平衡。

  采用硅氧負極電池,對智能手機提升很明顯,這意味著同樣體積下的電池會擁有更大的電池容量,亦或是控制電池容量將手機輕薄化設(shè)計。

  小米11 Pro/小米11 Ultra選擇前者,將電池做到5000毫安,保障續(xù)航。
  硅氧負極電池量產(chǎn)難度大

  上一部分我們對比了碳、硅和硅氧化物作為電池負極材料的理論克容量和膨脹系數(shù),能夠發(fā)現(xiàn)的是,碳材料的膨脹系數(shù)最小,為10%;

  而硅負極材料電池雖然能量密度高,這類電池很容易充電鼓包。

  上述三種電池負極材料安全性排名為,碳材料>硅材料>硅氧化物材料。

  而這就需要在包裹材料、加工工藝、粘合劑等方面做出突破,這些都會影響整塊電池的最終成本。

  另外,為了讓電池充電時更為安全,小米在配置快充時沒有選擇120W快充,選擇67W快充保障充電安全。

  總結(jié)

  最后我們總結(jié)下硅氧負極電池的優(yōu)缺點。優(yōu)點:單位克容量大,可以讓手機在同樣的電池體積內(nèi)具備更大的電池容量;缺點:負極材料膨脹系數(shù)大,充電安全需要控制。

  將硅氧負極電池這類電動車技術(shù)應(yīng)用在智能手機上,能夠看出小米還是下了心思的,硅氧負極電池確確實實提升了智能手機電池使用體驗。

作者:中關(guān)村在線
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