北大发布新研究：智能手机锂电池有望更小更耐用
让手机锂电池具备高而稳定的储能密度，是提升电池使用性能的关键。 近日，北京大学深圳研究生院新材料学院教授潘锋团队研发了一种锂电池钴酸锂正极材料，让电池储能密度首次接近理论极限。未来，智能手机锂电池的体积将更小，使用时间将更长。
“手机使用的锂电池正极材料通常是钴酸锂层状氧化物，它的可逆比容量理论上能达到274毫安时每克。这个数值越高，代表电池的储能能力越强，能在相同条件下使用更长时间。”潘锋说，但实际情况是，在钴酸锂的层状结构中，只有50%至60%的锂能可以在充放电过程中被充分利用，对应获得的可逆比容量只有140至165毫安时每克。
为了接近理想的锂电池利用率，团队创新性地设计了一种梯度无序结构的钴酸锂正极材料——具备界面阻抗低、有效电压高等特点，表现出对化学机械应变的强大抵抗力，最大限度减少了界面副反应的发生，减轻了材料在高电压下的不可逆相变。
这些改进将锂电池利用率提高至93%，可逆比容量达256毫安时每克，首次实现了储能密度接近理论极限。
潘锋说，该材料还表现出超越现有高电压钴酸锂材料的高循环稳定性，这些优异的性能正好和需要高能量、高功率的无人机电池相适配。
研究成果近日发表于国际顶级能源期刊《先进材料》上。目前，团队正在推进新材料的产业化，进一步开发实用、高性能的新型锂电池正极材料。
这届 iPhone 电池，不太行啊
买了 iPhone 14 系列的小伙伴们，你们的电池健康度现在怎样了？
据国外科技媒体 iMore 报道，不少 iPhone 14 系列机主在社交媒体吐槽，该系列出现了严重的电池老化问题。
*推特
无独有偶，老狐的同事果子，去年首发买的 iPhone 14 Pro，不到一年时间，手机健康度也只剩下 90%。
更奇特的是，关注电池健康度这个问题的，大多是 iPhone 用户，安卓用户很少讨论这个问题。
*虎扑手机论坛
那么，iPhone 的电池健康度，到底是什么东西？
电池健康度是什么
电池健康度，是指电池状态和寿命的显示指标，通过算法来估算电池的当前容量与其原始容量之间的比例，以百分比的形式呈现。
这个功能，iOS 一开始并没有，直到 iOS11.3，才首次出现该功能。
这个功能的目的，旨在让用户了解电池的使用状况，并帮助用户判断是否需要更换电池或者维护电池的健康状态。
手机的健康度，代表着手机电池的老化程度，在使用手机的过程中，锂电池的离子会在正极和负极之间进行离子运动。
在每一次循环过程中，电池温度会升高，导致电池性能降低，只要循环电池的次数过多，电池容量必然会有所降低。
目前市面上的手机电池，大多是锂电池，和传统电池相比，锂电池功率密度更高，体积更小，这也是应用在智能手机等电子设备上的原因。
锂离子电池一般是由五个部分组成，分别是电池的正极(镍钴锰酸锂材料)和负极(石墨)，让锂离子自由通过的隔膜材料，以及有机电解液和电池外壳。
在锂离子电池充电时，阴极材料会把它事先储存的锂离子，经过电解质、隔膜，传送到阳极，并储存在阳极的层间，放电时，锂离子的传递过程会反过来，即从阳极到阴极。
在锂离子不断进出电极的过程中，理想情况下是不会破坏电极结构的，但当锂离子进来或出去时，会不可避免地与电极颗粒发生碰撞或其他相互作用，从而使电极颗粒出现裂纹。
在经过反复充放电后，电极颗粒会因此失去电化学活性，这也就是电池寿命衰减的原因。
手机锂电池的寿命，大约为 500 个循环次数，这个循环次数并不是充电次数，而是充电周期。
所谓充电周期，就是手机充电达到电池容量的 100%，就算一个充电周期。
不过，充电周期不一定通过一次充电来完成，如果用户一天使用了 75% 的电量，然后在夜间将设备充满电。
到第二天，用户使用 25% 的电量，那么总放电量将达到 100%，这两天累计，也算完成一个充电周期。
大多数手机厂商的电池，都采用毫安时（mAh）来计算电池容量，也有一小部分会用安时（Ah）计算。
iPhone 14 的电池容量，是 3279mAh，表示这款手机可以在 500mAh 的持续电流下，持续使用 6.5 个小时。
当然，以上是理论数据，具体要看用户的使用习惯，但如果是新手机，基本大差不差。
当电池的充电周期超过 500 次，也就是 iPhone 使用大约 14-18 个月后，电池寿命就会降低。
为何安卓用户没有“焦虑”
以前的手机用户，并不能直观地得知电池的真正剩余寿命，所以他们手机里的电池，往往是“超期服役”，直到出现明显的衰减信号，才会被用户发觉及更换。
如今，这种主动“披露”电池健康信息的做法，却导致部分 iPhone 用户出现“电池健康焦虑症”。
比如，他们可能会觉得“这电池的健康度怎么掉得这么快”，又或者“明明手机还能正常使用，为什么会提示说电不耐用了”。
更有甚者，部分用户会天天盯着手机，隔一阵就要看一下健康度，如果数据下降，就会焦躁不安，觉得手机“大寿将近”。
相较而言，关注手机健康度的安卓用户，似乎就没有那么多，甚至有不少用户，根本不知道安卓手机在哪里查看电池健康度。
其实，现在的安卓手机，大多都会提供电池健康的相关信息，只是不同品牌，不同系统之间的寻找路径，并不一样。
华为和荣耀的查找路径就很简单，只需要在设置-电池-电池健康就可以查看电池的健康度。
OPPO 和一加的电池查找也很直接，在“设置-电池-电池健康”，会直接显示容量残值百分比。
小米在“设置-省电与电池-电池”也能找到电池健康，但小米不会显示百分比，要在拨号界面输入 *#*#6485#*#*，才能查到具体信息。
老狐手上的 vivo 手机没有电池健康度显示，据闻 vivo 只是部分型号才能显示电池健康度。
问题来了，既然大家都查看电池健康度，为什么安卓用户的“健康焦虑”远低于苹果用户呢？
电池健康度下降，意味着电池续航下降，这种情况下，用户容易产生续航焦虑。
但安卓手机有快充加持，充电速度远远高于苹果，可以通过快速补电来缓解续航焦虑。
而且，安卓手机的换电池成本，和 iPhone 差异非常大，iPhone 14 系列官方更换电池的价格，就超过了 700 元。
*苹果官网
安卓手机官方更换电池，价格也就一两百元左右，如果遇到官方活动，价格会更加便宜。
安卓用户自然没必要太关注电池健康度，反正充电又快，实在不行就换个电池，价钱也不贵。
发布还不到一年，手机电池就衰退成这样，真不能怪 iPhone 用户焦虑了，这搁谁心里都不舒服啊。
iPhone 的电池问题，作为普通消费者，我们无能为力，能做的只有改变自己的使用习惯。
例如打开优化电池充电功能，充电时不要玩手机，不要把电池用得干干净净再充电，电量在 20% 以上就开始充电等。
不过，真要为手机而改变使用习惯，iPhone 不就成了用户的祖宗？变成了手机玩人，而不是人玩手机？
作为手机用户，还得对手机“自适应”，老狐真觉得无奈。
参考资料：
闪魔：电池健康度 88%，我开始焦虑了
科普临渭：你的手机电池，为啥越来越不耐用了？
网络图片
编辑： 陈展翔
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