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usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决?

约稿员 快讯 2020-11-25 29 0
usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第1张

若是你买了 iPhone 12,收到货的第一感受,基本上都是一个字:轻!



对于手机来说,重量的巨细主要取决于两个模组:一个是镜头,一个是电池,iPhone 12的设计师险些是冒天下之大不韪,把标配版的电池容量降到了2775mAh,而 mini版的更是只有2227mAh。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第2张新款的 iPhone 12手机。



再看看其它品牌手机,电池容量基本上没有4000mAh以下的,这意味着它们用起来更持久(固然 iPhone 的新晶片也在节电方面做足了功夫),但 iPhone 轻了,自然手感也好,差别品牌的设计理念,各有千秋吧。



手机,从最初的大哥大,到现在的智慧机,电池容量的转变已经可以说是几年前的几十倍以上,但我们对电池的焦虑,却一点都没减轻,我们日益先进的电池,为什么就无法知足人民不停增进的续航需求呢?



手机生长史,也是一部电池焦虑史

1973年,美国摩托罗拉工程师马丁·库珀发明晰世界上第一部真正的手机,不外,使用这部手机,与其是说在打电话,不如说是在举铁,由于它足足有2千克重。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第3张马丁·库珀,和「谢耳朵」一个姓,此照片拍摄于2007年。图/Wikipedia



库帕这款手机的重量和它之前那些所谓的「手机」比起来,照样轻了许多,要知道,瑞典埃里克森公司在上世纪50年代的「手机」,光电池就有近40千克,这已经不是用手就能使用的了。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第4张汤玛斯·爱迪生在1901年申请了镍铁电池的专利,这种电池没有被用于手机,而是常被用于铁路和矿井电源。图/Wikipedia



10年后,摩托罗拉的 DynaTAC 8000x,也就是我们所熟知的「大哥大」诞生了。作为人类第一款商用手机,它的重量也不轻,差不多有0.9千克,这相当于你同时拿起5个半 iPhone 12标配版。



在「大哥大」那伟大的身体里,有一半都是电池,但它的电池容量只有500mAh,而且需要10小时才气充满,充满后却只能打30分钟电话,真正做到了「充电2小时,通话5分钟」。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第5张手机的发明者库帕拿着一个「大哥大」,在一次集会上摆拍。图/Wikipedia



「大哥大」使用的电池是镍镉电池,这种电池在上世纪80年代已经异常先进了。镍镉电池顾名思义,阴阳南北极一头是镍(正极,2NiOOH),一头是镉(负极,Cd),电池溶液是氢氧化钠(NaOH),电池放电时,负极的镉与两个OH-反映放出2个电子,在正极形成2个新的OH-,以保证电池溶液浓度稳固。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第6张镍镉电池事情原理。制图/张雨晨



和第一代可充放电的铅蓄电池(未曾用于手机)比,镍镉电池体积小,电流大,而且频频充放个500次都没问题,固然,它也有许多瑕玷,好比电池容易发烧,镉元素有毒,欠好接纳等等,但这些问题都没有影象效应严重。



所谓影象效应,就是电池在电量没有所有用光的时刻就充电的话,容量会变小。好比你经常在还剩50%电的时刻最先充电,久而久之电池就会「以为」电池的最低电量就是50%。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第7张几种镍镉电池。图/Wikipedia



对于只能支援半个小时通话的大哥大来说,影象效应是致命的,致命到你甚至想扔掉这款价值上万美元的手机。影象效应的阴影甚至影响到了现在,许多人在使用今天的锂电池时,还会不自主地以为:电放清洁再充对手机才好(实在恰恰相反)。



1989年,新一代镍氢电池的商用化才缓解了影象效应带来的电量尴尬。镍氢电池无毒,虽然有影象效应但很容易恢复,而且它容量量更大:1997年推出的搭载镍氢电池的摩托罗拉166C,电池容量已经到达了1300mAh。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第8张镍氢电池,但这不是手机用的镍氢电池。图/Wikipedia



然则,镍氢电池也有自己的问题,它发烧量大,不用的时刻泄电很厉害——纵然关机了,也不能阻止电池把电耗光。因此,镍氢电池随着手机之光——锂电池的逐渐商用,也被取而代之了。



手机之光——锂电池

1991年,锂离子电池,也就是我们常说的锂电池首次进入商用领域,手机终于获得了持久而稳固的续航。可以说,若是没有锂电池的加持,就没有今天功效强劲的手机和五花八门的 APP。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第9张炫酷的手机游戏都是耗电大户。



锂电池和镍镉电池、镍氢电池不一样,后两者在充放电的时刻,都是电子和OH-往返跑,镍和其它金属是不动的,锂电池则是锂离子和电子往返跑



就拿我们现在常用的锂电池来说,它的负极一样平常是片层结构的石墨,锂原子就「夹」在这些片层之中,而正极,则可以是种种类型的锂合金金属氧化物,它呈网格状,锂原子同样也能藏在内里。这种结构的电池的充放电历程,现实就是锂原子逃离「牢笼」,透过电池中心的隔膜、电子透过导线往返跑而已。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第10张 锂电池事情原理,此处的晶格结构仅为示意,差别的物质晶格结构有所差别。制图/张雨晨

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相比于另外两种电池,锂电池容量大,没有影象效应,发烧也少,除了造价贵之外,险些没有什么瑕玷。80后影象里的那几款超长续航的诺基亚小板儿机,好比待机时间可接近2周的5110,其背后都是锂电池的劳绩。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第11张砸不烂,用不坏,长续航的诺基亚5110。图/Wikipedia5110使用的锂电池。图/Wikipedia



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第12张5110使用的锂电池。图/Wikipedia



今天的锂电池,和5110用的锂电池相比,容量已经提升了数倍,但这种提升速率却依然跟不上时代的措施。



现在的智慧型手机,性能先进,都已经快成相机+电脑的结合体了,种种大型软体、即时通讯软体都市大量耗电,大萤幕、120Hz高画质萤幕也会增添耗电,反观我们自己,用手机的时间也是越来越长。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第13张对于许多人来说,手机已经取代了相机。



锂电池就不能再生长生长,加倍汹涌、持久么?生怕很难!



想提升锂电池的性能,无非就是提高锂原子的占比而已,现在锂离子电池中的锂原子占比仅不到1%,看似另有大把的提升空间,但提升后的平安性却无法获得保障,详细的例子这里就不展开了。



至于平安为何无法保障,照样质料学的问题。锂电池现有的正负极质料,好比锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰三元锂等,容纳锂原子的效率并不是那么高,锂原子的浓度高了,透过隔膜后容易在正极外面聚积形成结晶,最终刺破隔膜导致短路,引发火灾。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第14张过充、过放,都容易导致锂电池正负极晶格系统的损坏,从而导致鼓包。图/Wikipedia



以是,在找到更合适的正负极质料之前,我们只能透过改良隔膜和电解液的方式变相提高锂离子电池的能量密度。像特斯拉的Model S装载的7000多块松下18650锂电池,能量密度就略高于其它竞争对手,以是这车虽然不轻,但续航里程也能到达500公里以上。



小提醒:锂电池该若何充电?



锂电池没有影象效应,但畏惧过分放电和充电。过分的放电和充电,会让部门锂原子被死死地「压进」正负极中无法逃走,导致电池容量减小。以是,锂电池一样平常可以在还剩20%电量的时刻充电,充到90%的时刻竣事充电。



不外,现在手机的锂电池中都有珍爱电路,会在过分充电时切断电路,尽管如此,照样只管制止充电留宿。 



另外,在充电时代玩手机游戏,也会导致电池温度提升,寿命缩短。



我们的电量焦虑,什么时刻才气解决?

能从根本上解决电量焦虑的方式,照样改善电池。



科学家们至今还没有放弃锂电池,矽和锂金属都被以为是可以作为正负极的潜在质料,几年前,新加坡南洋理工大学的科学家曾实验用二氧化钛凝胶取代石墨,但这种改善只是让充电变得更快,电容量却不见增添。



以硫为阳极的锂硫电池是在短期内最有可能乐成的手艺之一,只不外,锂硫电池在延续充电后电解液迅速降解的问题很难解决。



usdt第三方支付(caibao.it):挥之不去的手机电量焦虑,什么时候才气解决? 第15张锂电池的刷新,不仅关乎得手机电量,还决议了电动汽车是否可以真正取代燃油车,图中为尼桑电动车底盘上的电池块。图/Wikipedia



除此之外,人们还实验使用固态物质取代锂电池里的电解液,这样就没有刺破短路的风险了。但固态物质与阴阳南北极的接触可没法做到液态物质那么慎密,电导率也难以提升。



在锂电池之外,燃料电池也为电池的未来提供了一种新的可能性,好比氢能源汽车现在已经在日本上市了,但这种电池能否用在手机上,照样个未知数(听说苹果就在研发氢能源手机)。



丰田汽车公司在2015年推出的氢能源汽车。图/Wikipedia



中国企业研发的氢能源自行车。图/Wikipedia



在电池手艺尚未突破的时刻,我们还能用快充来解决焦虑在现有的电池珍爱手艺条件下,快速充电对锂电池的损伤基本上可以忽略不计,甚至许多时刻,手机电池还没退役,你就已经思量在为新型号的手机剁手了!



行动电源也是一种选择,不外这已经不关电池的事情了。图/图虫‧创意



固然,另有一种最为简朴、也最为环保的解决电量焦虑的方式,那就是在点击「在看」后,放下你的手机,让眼睛好好休息一下吧~



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