电池容量大幅提升 国产手机突然开窍的背后

近两年，手机厂商们纷纷推出搭载大容量电池的旗舰机型，电量飙升现象引起了广泛关注。以小米15和vivo X200为例，电池容量分别提升至5400mAh和6000mAh，远超以往的水平。甚至荣耀Magic5也达到了惊人的6600mAh。

电池行业技术进步

手机电池容量的提升并非偶然，而是源于电池行业的技术进步。传统的锂电池电极材料使用石墨，而硅碳电池则采用了硅作为电极材料。

硅具有容纳锂离子的能力是石墨的24倍，这意味着硅碳电池可以存储更多的电荷，从而提高电池容量。硅碳电池的概念早在1970年代就已提出，但由于硅与锂离子反应会形成合金，导致体积膨胀过大，因此一直无法落地。

为了解决这一问题，科学家们提出了将硅掺入碳中形成硅碳复合材料的方案。这样既可以利用硅的高容量，又可以限制其膨胀。

硅碳电池的制作工艺

制作硅碳电池涉及三个主要步骤：

1. 获得碳骨架
2. 获得纳米级硅颗粒
3. 将纳米硅塞入碳骨架中

早期，研磨法被用于生产硅碳电池，但该方法制备的纳米硅颗粒粗糙且尺寸较大，限制了硅碳电池的容量和稳定性。

近年来，化学气相沉积（CVD）技术被用于生产硅碳电池。CVD技术可以产生均匀分布在碳骨架中的纳米硅颗粒，从而提高电池的容量和稳定性。

硅碳电池的优势

硅碳电池具有以下优势：

• 高能量密度：硅的锂离子容纳能力高，可以提高电池容量。
• 长循环寿命：硅碳复合材料可以抑制硅的体积膨胀，延长电池寿命。
• 安全性好：碳骨架限制了硅的膨胀，提高了电池的安全性。

手机电池容量飙升的前景

随着硅碳电池技术的不断发展，手机电池容量有望进一步提升。未来，电池容量突破10000mAh也并非不可能。

固态电池等新型电池技术也在不断发展中，有望在未来进一步提升手机电池的性能和安全。