华为神秘黑科技专利曝光网络：手机最大痛点将迎刃而解！

广大的智能手机用户如今早已习惯了每晚睡前给手机充电，否则第二天的使用肯定会受到影响。由于锂离子电池无法跟上智能手机在屏幕尺寸和性能上的增长，很少有旗舰手机能坚持超过一天的频繁使用。 电池技术为何会成为智能手机的短板?它在未来又能有多大的进步空间?

在目前智能手机的可充电电池当中，锂元素是存在于电解液而非阳极当中的，这也就限制了电池的能效和寿命。如果可以研发出锂阳极，那我们的电池就能变得更轻、更小、更耐久，充电速度也会更快。

锂离子电池的阳极目前都是由石墨制成的，科学家认为，这种材质的能力如今已经抵达了极限。

近日，从国家知识产权局获悉，日前华为技术有限公司申请“硅碳复合材料及其制备方法和锂离子电池”发明专利，该专利于2019年7月31日申请，申请公布号为CN112310363A。

专利摘要显示，本发明实施例提供一种硅碳复合材料，包括内核和包覆在内核表面的碳层。该硅碳复合材料内部孔隙尺寸小，可有效降低硅材料与电解液的接触面积，减少副反应的发生，延长电池使用寿命。与此同时，硅材料均匀分散在石墨骨架周围，无团聚，使得石墨骨架能够有效地缓解硅材料的体积膨胀和收缩，提高复合材料结构稳定性和能量密度。

其中，内核包括石墨骨架、填充在石墨骨架结构中的无定形碳、以及均匀分布在无定形碳中的硅材料，硅碳复合材料内部仅具有孔径小于或等于50nm的孔隙结构，不存在孔径大于50nm的孔隙结构。

根据专利背景技术，为了综合石墨和硅材料两者的性能，业界开发了硅碳复合材料。目前公认的可实用化的硅碳复合材料，是用纳米硅、石墨、碳造粒形成的二次颗粒。

但由于纳米硅和石墨在粒径上存在2个数量级的差别，并且纳米硅较高的表面能易团聚，这就导致纳米硅和石墨难以均匀的分散，纳米硅往往会团聚在石墨表面或者集中在某个位置，导致颗粒局部体积膨胀收缩率较大，石墨基材无法很好地吸收和缓解硅的膨胀，最终导致复合材料结构破坏、性能衰退。

本发明实施例还提供了该硅碳复合材料的制备方法和包含该硅碳复合材料的锂离子电池。

硅基材料作为锂离子电池负极具有容量高、来源广泛以及环境友好等优势，有望替代目前应用广泛的石墨负极成为下一代锂离子电池的主要负极材料。

循环中发生团聚。因此Si/C复合材料综合了二者的优点，表现出高比容量和较长循环寿命，有望代替石墨成为新一代锂离子电池负极材料。

同时，专利还提供了该硅碳复合材料的制备方法和包含该硅碳复合材料的锂离子电池，该锂离子电池可为手机、平板电脑、笔记本电脑、便携机、智能穿戴产品等电子产品供电。

碳与硅相近似的化学性质，为两者的紧密结合提供了理论依据，所以碳常用作与硅复合的首选基质。深圳方泰，方圆有度、安若泰山，咨询热线：0755-27826396.硅通常与石墨、石墨烯、无定型碳和碳纳米管等不同的碳基质制备复合材料。在硅碳复合的体系各组分作用为：

硅/碳复合负极材料概述

(1)硅：主要作为活性物质，提供容量;

(2)碳材料：一般作为分散基质，限制硅颗粒的体积变化，并作为导电网络维持电极内部良好的电接触。

理论上，硅/碳复合材料储锂容量高，导电性能好，但要成为可商用的锂离子电池负极材料，面临着两个基本的挑战：循环稳定性差和可逆循环容量保持率低。

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。

2019年10月9日，瑞典皇家科学院宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。

手机电池一般为锂离子电池。锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液组成，正负极浸润在电解液中，锂离子以电解液为介质在正负极之间运动，实现电池的充放电。为避免正负极通过电解液发生短路，需要用隔膜将正负极分隔。

手机厂商为提升电池的能量密度，使用了较薄的隔膜，以便在有限的体积中储存更多电能。厚度的降低增大了隔膜的生产难度，易造成质量缺陷，使隔膜不能有效隔离正负极，进而引发电池的短路与爆炸。

至于电池技术下一步要如何发展，这个问题目前还难以回答。尖端领域的科学家正在尝试当中不断学习，这也就是为什么每年都有许多超级电池技术的来了又去。

简而言之，电池技术是一门非常复杂的学科，即便汇集了世界上最聪明的头脑，但它的发展依然非常缓慢，我们也不会看到凭空出现的开创性电池项目。

至于华为锂电池更多详细信息，我们拭目以待。不如让我们一起期待一下。由于该电池技术仍在开发中，因此后续会有更多信息曝光出来，21ic会持续跟进。