手机电池为什么会不耐用?如何解决手机电池不耐用的问题?

2020-03-15      1130 次浏览

因此,对于手机电池,也就是锂电池来说,它是有使用的寿命时间的,也就是因为它的化学原理决定的,通常情况下,这样子的电池能够反复的冲三百到五百次左右,在冲够了这么多次之后,它的电池的容量就会变小,大约是下降到了最初的电池容量的百分之八十左右,但是,实际上,对于普通的锂电池来说,它的寿命是可以达到两三年的。


那么,现在主要是怎么样去解决这样的问题的呢?首先,在电池容量不变的情况下,手机的制造厂商们,主要是对其他的手机部件的用电量进行优化改造,主要是控制芯片的制程,同样的道理,制程越小的芯片,它所需要的电能就越小,所以,在电池容量一样的情况下,采用制程小的芯片的手机,它的使用时间就会比较长一点。


还有一种普遍使用的方法,就是增加电池的容量。目前的许多的手机厂商制造出来的号称能够长时间的的手机,主要用的都是容量比较大的电池,但是,这样的话也会带来问题就是,电池越来越大,手机也越来越大的。


当然,先在也有一些手机厂商,对于电池本身做出了改变,主要是运用了快充的技术,通过对手机充电时,增大它的效率的电压还有电流,来提升了充电时的效率,从而能够短时间内充够电。这样可以不影响外观。


在过去的三十年里,锂离子电池,一种将锂离子来回移动到充电和放电的可充电电池,使得小型设备的充电速度更快,持续时间更长。由SLAC的斯坦福材料与能源科学研究所的教员、斯坦福材料科学教授威廉·崔领导的一个国际研究小组今天发表了这些发现。天然材料.以前,它有点像一个黑匣子,麻省理工学院教授、这项研究的另一位负责人马丁·巴赞(MartinBazant)说。你可以看到材料工作得很好,某些添加剂似乎也有帮助,但你不能确切地知道锂离子在这个过程的每一步都会往哪里走。你只能尝试发展一种理论,并从测量中倒退。有了新的仪器和测量技术,我们开始对这些东西的工作原理有了更严格的科学理解。爆米花效应任何乘坐过电动巴士、使用过电动工具或使用过无绳真空的人,都有可能从他们研究的电池材料中获益,磷酸铁锂。它也可以用于汽车的启动-停止功能与内燃机和储存风能和太阳能的电网。更好地理解这种材料和其他类似材料可能会导致更快的充电,更长的寿命和更耐用的电池。但直到最近,研究人员还只能猜测能让它发挥作用的机制。当锂离子电池充放电时,锂离子从液体溶液中流入固体储藏室。但是一旦进入固体,锂就会重新排列,有时导致材料分裂成两个不同的相,就像油和水混合在一起时分开一样。这就造成了觉悟所谓的爆米花效应。离子聚集在一起,形成热点,从而缩短电池寿命。


在这项研究中,研究人员使用了两种X射线技术来探索锂离子电池的内部工作.在SLAC的斯坦福同步辐射光源(SSRL)上,他们将X射线从磷酸铁锂样品中反射出来,以揭示其原子结构和电子结构,让他们了解锂离子在材料中是如何移动的。在伯克利实验室的高级光源(Als)上,他们使用X射线显微镜放大了这个过程,让他们能够描绘出锂的浓度随时间的变化。上游游以前,研究人员认为磷酸铁锂是一种一维导体,这意味着锂离子只能向一个方向穿过大部分物质,就像鲑鱼游向上游一样。但是,在仔细研究他们的数据时,研究人员注意到,锂在材料表面的运动方向与根据先前模型预测的方向完全不同。就好像有人把一片叶子扔到溪面上,发现水流的方向和游鲑鱼完全不同。当锂离子流入电池的固体电极-这里是六角形切片-锂可以重新排列,导致离子聚集成热点,从而缩短电池寿命。学分:斯坦福大学/三维图形他们与英国巴斯大学(UniversityofBath,UK)化学教授赛义夫·伊斯兰(SaifulIslam)合作,开发该系统的计算机模型和模拟。这些研究表明,锂离子在材料表面向另外两个方向移动,从而使磷酸铁锂成为三维导体。事实证明,这些额外的途径是有问题的物质,促进爆米花一样的行为,导致它的失败,觉清说。如果锂可以在表面移动得更慢,它将使电池更加均匀。这是发展更高性能和更长寿命电池的关键。电池工程的新前沿-离子电池确实是新的前沿,他说。我们已经发现并开发了一些最好的散装材料。我们已经看到锂离子电池为了跟进这项研究,研究人员将继续将建模、仿真和实验结合起来,试图用SLAC的Linac相干光源(LCLS)等设备,在许多不同的长度和时间尺度下,了解有关电池性能的基本问题。在LCLS中,研究人员将能够以每秒数万亿分之一的速度探测单个离子跳跃。


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