【嘉勤点评】小米发明的硅负极锂离子电池的负极极片方案，通过设置多层活性涂层以及其中的通孔方案，提高了硅负极极片的孔隙率，进而利于电解液的存储以及硅负极极片的保液能力，也有效提高了硅负极的充电能力。
集微网消息，小米11 Ultra 首发了超级快充硅氧负极电池，让手机电池更薄、充电更快。官方称，小米率先将新能源汽车的电池技术应用于手机，通过负极增加纳米级硅材料，带来10倍于石墨的理论克容量。
随着电动汽车及消费品行业的高速发展，长续航能力需求越来越迫切，续航能力与电池的能量密度密切相关，因此，在能量密度提升上具有显著优势的硅负极锂离子电池得到广泛应用。硅负极电池作为电池材料的新方向，已经应用在部分新能源汽车上，而手机行业则可能是这种新材料电池的下一个发力点。
但是，目前硅负极锂离子电池的充电能力还有待进一步提高，2019年9月23日，小米申请了一项名为“硅负极极片及其制备方法和锂离子电池”的发明专利（申请号：201910898475 .X），申请人为北京小米移动软件有限公司。
该专利发明了一种能够有效提高硅负极锂离子电池的硅负极充电能力的方案，根据目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项专利方案吧。
如上图，为该专利中发明的硅负极极片结构图示意图，硅负极极片100包括：集流体110和活性涂层120。集流体为铜箔，活性涂层为n层结构，每层均含有负极活性物质，在涂层上设置有通孔130，通孔130沿活性涂层的厚度方向贯通，其结构如下图所示：
如上图，为硅负极极片的活性涂层设置的通孔平面示意图，多个通孔之间间隔排布，陈列出矩阵或者同心圆环等形状，通孔的形状为原型，直径为2~15微米，孔间距在50~100微米之间。这种通孔的设置，可以提高硅负极极片的孔隙率，有利于电解液的存储。
同时，也有效的提高了硅负极极片保液能力，在充放电过程中降低了离子的传输距离，使得硅负极极片的硅材料颗粒之间存在空隙，给硅颗粒内部的循环膨胀提供缓冲空间，进一步提高硅负极的充电能力。
如上图，为这种硅负极极片的具体结构示意图，在活性涂层中，活性涂层1201、活性涂层1202、活性涂层1203、活性涂层1204和活性涂层1205依次涂覆在集流体上。其中，活性涂层涂覆在集流体的表面上，活性涂层涂覆在活性涂层上。
而活性涂层的通孔也与活性涂层的通孔错位排布，多个通孔在水平面上的投影位置互相不重合。这种错位排布的方式，有利于电解液在通孔内的储存及传递，并减少了设置于上层的活性涂层对其下层活性涂层的通孔的影响。
以上就是小米发明的硅负极锂离子电池的负极极片方案，通过设置多层活性涂层以及其中的通孔方案，提高了硅负极极片的孔隙率，进而利于电解液的存储以及硅负极极片的保液能力，也有效提高了硅负极的充电能力。
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（校对/holly）
