電池技術新突破？小米硅氧負極電池有何玄機？

在小米11 Pro/小米11 Ultra的預熱期，小米官方放出宣傳物料“這兩款手機將會採用全新的硅氧負極電池”。一時間看的廣大網友一頭霧水：現在吃瓜太難了吧？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。

首先，硅氧負極電池並不能算是一項新技術。這項技術在電動汽車動力已經應用，如前段時間蔚來發布的固態電池技術創新中，其中就包含採用硅碳負極技術。

蔚來發布的固態電池技術創新中，就包含硅氧負極技術

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、採用全新電池隔膜技術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。

採用硅碳負極材料能夠有效提升電池能量存儲密度。這主要是因為傳統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係數小（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，但膨脹係數高（約300%）；而硅氧化物理論克容量達到了2615mAh/g，膨脹係數約為160%。説人話就是，硅氧負極材料取得了電池能量密度與膨脹係數的平衡。

採用硅氧負極電池，對智能手機提升很明顯，這意味着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計。小米11 Pro/小米11 Ultra選擇前者，將電池做到5000毫安，保障續航。

因此，硅氧負極電池不是一種新技術。但硅氧負極材料大規模量產，並不是一件容易的事情。

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係數，能夠發現的是，碳材料的膨脹係數最小，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。我們總結下硅氧負極電池存在的問題：最主要的問題是充電過程中容易膨脹，不安全；其次是電池壽命短，能量密度下降快。

硅氧負極電池的技術難點主要是控制負極材料的膨脹。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。

最後我們總結下硅氧負極電池的優缺點。優點：單位克容量大，可以讓手機在同樣的電池體積內具備更大的電池容量；缺點：負極材料膨脹係數大，充電安全需要控制。

將硅氧負極電池這類電動車技術應用在智能手機上，能夠看出小米還是下了心思的，需要注意的是，電動車電池與手機電池是兩種不太相同的技術，因此不能算是下放。雖然硅氧負極電池算不得新技術，但確確實實提升了智能手機電池使用體驗。儘管當前電池技術很難有大突破，但是我們還是期待電池技術的革命儘早到來。

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