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我国大江湖泊都被各大厂商蹭完了?手机电池为何流行“注水”?

作者:小编 日期:2024-09-04 17:28:54 点击数:

  我国大江湖泊都被各大厂商蹭完了?手机电池为何流行“注水”?许多网友见状,更是将其戏称为“水货电池”。现在的手机电池,为啥起名非要跟水沾上边?难道这是手机界什么不成文的规定?

  关于这个问题,荣耀给出了解释。荣耀有关人员表示,“青海湖”这个词,一方面是他们的内部项目代号;另一方面,则代表着中国最大湖泊。

  而荣耀电池取“青海湖”这个名字,无疑是想让自家电池也拥有青海湖一样的底蕴,取之不尽,用之不竭。

  在荣耀带头以后,其他手机品牌方也纷纷跟进。什么金沙江、蓝海、冰川等等,一拥而上。就这样,手机电池的山河湖海系列,便慢慢成型了。

  因为现在开发手机电池的新趋势,是硅碳负极电池。其实开头提到的那几款手机电池,也都属于硅碳负极电池。所谓的硅碳负极电池,就是指负极有硅又有碳。

  就拿三元锂离子电池来举例,它由正极、负极和隔膜组成。电池的正极,一般都是锂钴氧化物。它就像一个牢房似的,时刻关押着电子。

  当然,这些电子是关不住的。随着时间的推移,许多电子会从正极中跑出来。然后通过隔膜进行越狱,最后抵达负极的石墨那里,也就是最终目的地。

  总之,在整个放电过程中,大量锂离子都会从正极游到负极。与此同时CQ9电子,外面的导线也会产生电流。在这种情况下,电池就能进行供电了。

  而充电过程,路径则恰好相反,这里不做过多赘述。反正一般的锂离子电池,几乎都是遵循这个充放电模式来进行运作的。

  而普通锂离子电池和硅碳负极电池最大的区别,就是一个负极没硅,一个负极有硅。至于为啥可以把硅给加进去,这里就不得不提到化学元素周期表了。

  从元素周期表上来看,硅在碳的下方,它们的最外层都属于4电子结构,因此硅和碳算是“同族兄弟”。

  那用硅替代碳做负极,优势在哪呢?一般来讲,6个碳原子,才能吸收1个锂离子.而5个硅原子,则可以吸收22个锂离子。在这种情况下,硅的储电能力就远远高于碳了。

  假如将其做成电池,那硅碳负极电池,绝对要比普通的锂离子能量密度大。在电量增大、体积减小的情况下,手机不就可以越做越薄了?

  就拿今年年初发布的小米14 Ultra来说。它搭载了金沙江电池以后,比起上一代,续航增加了17%。不光如此,机身重量还减轻了3g。

  当然了,从实际层面来分析的话,硅碳负极电池增加的能量密度并不多,大约也就是15%左右。所以那些手机品牌方要想靠硅碳负极电池来逆袭,还是有点难度的。

  最关键的是,在手机电池中,不能全部使用硅。因为硅这种材料本质上很脆弱,一旦硅吸收了更多的锂离子,它的体积膨胀率可达300%。真到了那个时候,手机说炸就炸了。

  除了体积膨胀率比较大以外,硅碳负极电池还有一个弊端。那就是当充放电次数变多以后,硅就很容易出现粉化和破碎,根本无法达到可循环充电1000次的标准。

  从以上的介绍中也可以看出,硅并不是万能的。相反,限制硅的因素,比碳还多。也正因如此,所以那些手机品牌方,并没有在自家产品中加入大量的硅。

  比如小米、vivo、一加等,他们手机电池中的硅含量都控制在6%左右。而荣耀这边,手机电池硅含量也才10%。

  比如有科研人员就提出,通过改变硅材料的尺寸,将其做到纳米级,这样就不怕硅材料的粉化和破碎了。毕竟都已经做成纳米级了,接下来还怎么碎?

  总之,在硅碳负极电池这块,市场前景还是挺大的。不然的话,这些手机品牌方也不会投入巨资来搞研发了。

  比如某些网友就表示:“既然硅碳负极电池用河流湖泊命名,那固态电池干脆就用山脉来命名。比如喜马拉雅山电池,阿尔卑斯山电池等”。

  所谓的固态电池,就是说它的电解质材料全由固体打造,不含任何液体。而这种结构最大的优势,就是能避免锂枝晶的产生。

  很多人可能不知道锂枝晶这个概念?它产生于液态锂离子电池的电解液中,一旦生长起来后,立马就会刺穿隔膜,最终造成电池短路。

  除此之外,固态电池的能量密度也比液态电池高,大约是液态电池的2-10倍左右。而且固态电池的充电速度也很快,只需10分钟就能把电量给充满。

  那么问题来了,假如今后普通锂离子真的被淘汰的话。那硅碳负极电池和固态电池,谁会略胜一筹,成为未来电池市场的最终赢家?

  其实按照目前的发展形势来看,大概率是硅碳负极电池的胜率高一点。因为这类电池早已推出市场,比如前面提到的那些手机,很多就采用了硅碳负极电池作为供能后台。

  由于固态电池没有电解液,所以填充在正负极之间的颗粒材料,就存在许多缝隙。而这些缝隙最大的弊端,就是能影响电子的移动。长此以往,电流将呈现不稳定的状态。

  因为随着时间的推移,导电剂会慢慢积累在电池正负极的表面。经过一系列化学反应以后,这些附着的导电剂反而会增大电阻。这样一来,电池也就废了。

  除此之外,固态电池的高成本,也是一个严峻的问题。按照业内人士的测算,制造同等电池容量的固态电池,成本要比液态电池高40-50%。

  比如蔚来打造150kWh的半固态电池,成本就达到了1.7-2.2元/Wh。而普通的锂离子电池,成本也才1元/Wh。

  可见,要想把固态电池的市场给铺开,道路还是挺漫长的。如果这两个问题得不到解决,固态电池的进展就永远无法实现质的突破。

  按照业内人士推测,预计要到2030年,固态电池才有可能实现量产。这样看来,这场电池争霸赛,固态电池怕是要输给硅碳负极电池了。

  当然了,未来的形势,谁又能说的准呢?万一某些技术牛人,硬是攻破了这些瓶颈,说不定固态电池就能实现弯道超车了。

  信息来源: 齐鲁壹点【金沙江电池、青海湖电池、冰川电池……电池界玩起了“诗意”】 钛媒体APP【硅基负极电池是什么黑科技?为何让小米、华为等手机头部厂商趋之若鹜】 中国经济网【锂电池系列研究 固态电池全球竞争态势将何去何从?】


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