当下的生活里,手机不仅是通讯工具,在工作、休闲、社交中也发挥着越来越重要的作用。在使用手机的过程中,最让人焦虑的就是手机的低电量提醒。
LG 在 2016 年做了一项调查,结果显示90%的人在手机电量低于 20% 的时候感到“恐慌”。尽管如今各大厂商都在努力扩充手机电池的容量,但随着日常生活中手机使用的频率和强度的不断攀升,大多数人还是逐渐从一天一充变成了一天 N 充,甚至于不少人在出门的时候都会带上充电宝以备不时之需。
那么,我们在日常使用手机时,怎么做才能尽可能延长手机电池的寿命呢?
01 锂离子电池工作原理
目前市面上绝大多数手机所使用的电池都是诺奖级别的成果——锂离子电池。相比于镍氢、锌锰、蓄铅等传统电池来说,锂离子电池具有容量大、体积小、电压平台高、循环寿命长等优势,正是因为它们的这些优点,才使得手机能够做到更小巧的外形和更持久的续航。
手机中的锂离子电池正极通常使用 LiCoO2(钴酸锂)、NCM、NCA 材料;手机中的负极材料主要有人造石墨、天然石墨、MCMB、SiO 等。在充电的过程中,锂以锂离子的形式从正极中脱嵌,通过电解质移动最终嵌入到负极中,而放电的过程则正好相反。因此,充放电的过程,就是锂离子在正、负极之间不断往返嵌入/脱嵌和插入/脱插的循环,被形象地称为“摇椅电池”。

锂电池工作原理:锂离子随充放电在正负极间不断往返。图片来自作者
02 锂离子电池寿命下降的原因
新买来的手机,一开始的续航能力都还不错,在使用一段时间之后则会变得越来越不耐用,举个例子:新手机充满电之后大概能用上 36~48 个小时,但是大半年以后,同样满格电只能坚持 24 小时甚至更短的时间。
究竟是什么原因让手机电池“折寿”了呢?主要原因有以下几点:
① 过充和过放
锂离子电池依靠锂离子在正负极之间移动来工作,因此,锂离子电池的正负极能够容纳的锂离子的数量与其容量直接相关。当对锂离子电池进行深度充放电时,其正负极材料的结构可能会出现破坏,能够容纳锂离子的空间变少,进而其容量也随之降低,也就是我们常说的电池寿命的降低。

深度充放电50次前(a)后 (b)LiCoO2正极材料电镜拍摄结果



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资料:科普中国
编辑:高 琴
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