你是否也曾疑惑,为什么新买的手机,电池续航能力下降得如此之快?
明明每天都正常充电,却感觉电池寿命越来越短。
2025年,《先进能源材料》杂志发表了一项颠覆认知的研究,或许能解开你心中的疑惑。
这项由韩国浦项科技大学和成均馆大学合作开展的研究表明,真正的电池杀手并非我们通常认为的满电充电,而是过度放电!
这项研究指出,当电池电量低于30%时,电池内部会发生一种名为“准转化反应”的破坏性过程。
简单来说,就是电池内部开始释放氧气,导致其内部结构塌陷,就像一堵原本坚固的砖墙,逐渐变成了碎石堆。
这种破坏性的反应会使电池迅速老化,最终导致电池寿命大幅缩短。
研究人员利用高角环形暗场扫描透射电子显微镜观察了电池内部结构的变化,并用X射线光谱分析证实了低电量放电会导致电池表面氧气释放和金属还原。
他们发现,频繁深度放电的电池表面会形成一层厚厚的“岩盐”相结构,这层结构会阻碍锂离子的流动,进一步影响电池性能。
为了更直观地展现低电量放电对电池寿命的影响,研究人员用高镍电池进行了对比测试。
结果显示,正常使用的电池在300次循环后仍能保持73%的容量,而频繁深度放电的电池只剩下3.8%的容量!
这意味着,如果你的手机原本可以正常使用一整天,现在可能不到一个小时就没电了。
很多人可能还抱有“深度放电对电池有益”的旧观念,但这项研究彻底颠覆了这一认知。
事实上,对于现代锂离子电池来说,深度放电恰恰是损害电池寿命的罪魁祸首。
当电池电量低于30%,尤其是接近0%时,电池内部的镍、锰、钴氧化物会开始分解,释放氧气,并最终破坏电池内部的有序结构。
过去,人们普遍认为充电到100%会损害电池寿命,而高电压充电确实对电池有一定危害。
这项研究表明,低电量放电的危害性远超高电压充电。
实验证明,即使充电电压相同,经常深度放电的电池寿命也比保持在30%以上的电池短得多。
更令人震惊的是,深度放电的电池内部产生的有害气体是正常电池的29倍!
那么,正确的充电方式究竟是什么?
研究人员建议,应尽量保持电池电量在20%-30%以上,永远不要让设备电量降至0%。
即使手机显示还有电量,也最好在电量降至20%-30%时就开始充电。
如果可能的话,还可以调整设备设置,限制深度放电。
这项研究成果不仅适用于手机,也适用于其他使用锂离子电池的设备,例如笔记本电脑、无线耳机,以及电动汽车。
对于电动汽车来说,保持适当的电量尤为关键。
一些电动汽车允许用户设置放电下限,虽然这会稍微减少日常续航里程,但却能大幅延长电池寿命。
为什么以前没有人发现这个问题?
这是因为低电量区间(低于30%)对电池总容量的贡献很小,只有约6.2毫安时,仅占电池总容量的2.2%。
科学家们一直以来都将研究重点放在高电压充电问题上,而忽视了低电量放电的危害。
这项研究首次揭示了这个隐藏的“电池杀手”。
这个简单的解决方案将会带来革命性的影响。
这意味着我们不需要研发新材料或采用复杂的技术,只需通过软件调整充电策略,就能显著延长电池寿命。
手机厂商可以优化系统,防止电池深度放电;电动汽车可以更新电池管理系统;所有依赖锂离子电池的设备都将从中受益。
这项研究彻底改变了我们对电池管理的认知。
保持电量在20%-30%以上,这个小小的习惯改变,就可能让你的手机、笔记本电脑或电动汽车的电池寿命翻倍!
那么,你准备好改变你的充电习惯了吗?