纳米硅负极电池在小米MIX Alpha 5G概念手机中的应用分析
昨天，小米在小米新总部正式发布了小米MIX Alpha 5G概念手机，这款手机采用了180.6%屏占比的环绕平，同时支持全网通5G双卡，1亿像素三摄像头。这款手机售价为19999元，预计在12月底正式开售。
小米MIX Alpha 5G概念手机电池采用了4050mAh的纳米硅负极电池，支持40W有线闪充，同时还有1.0cc超大音腔。
那么，纳米硅负极相较于传统负极材料有哪些优势呢？
当前，锂离子电池已经广泛用于便携式设备，但随着科技发展，锂现有的锂离子电池体系已无法满足这种日益增加的需求，特别是5G时代的到来，对电池性能提出了更高的要求。5G手机会很快消耗掉电池电量，导致手机续航能力大打折扣。为了使电池能用久一些，手机厂商纷纷提升电池的电量，在电池容量密度不变或者变化很小的情况下，只能增加电池的体积和重量来提升容量，导致电池又厚又重，所以才会有“半斤机”这一说法。在即将到来的5G手机时代，开发新型电极材料迫在眉睫。
石墨是用于锂离子电池的主流负极材料，但其容量低（372 mAh/g）且在制备锂离子电池时存在安全问题，因此，使用石墨作为负极材料的锂离子电池的性能无法令人满意。
硅是地球上含量第二丰富的元素，其理论容量高达 4200mAh g-1，远高于石墨的理论容量，其与锂和锂离子的放电电势为0.2 V，低于大部分合金和金属氧化物阳极，使硅作为负极材料的锂离子电池具有更高的能量密度；此外，硅与锂之间的相容性、安全性更佳且具有更好的环境友好性。因此，硅成为受到关注的新一代锂离子电池阳极材料。然而硅基材料所存在的最大问题就在于，在与锂合金化 / 去合金过程中会有较大的体积膨胀 /收缩变化，从而导致活性物质粉化并且与集流体失去电接触，极大的影响了硅基负极材料的循环性能及应用。
而纳米材料具有较大的孔隙容积，能够容纳较大的体积膨胀而不致造成结构的机械破碎及崩溃，所以纳米硅基负极材料大大改善硅作为负极时所存在的体积膨胀，有望解决限制硅负极成为替代商业化石墨负极的瓶颈问题。