小米11 Ultra 首發了超級快充硅氧負極電池，讓手機電池更薄、充電更快。官方稱，小米率先將新能源汽車的電池技術應用于手機，通過負極增加納米級硅材料，帶來10倍于石墨的理論克容量。
隨著電動汽車及消費品行業的高速發展，長續航能力需求越來越迫切，續航能力與電池的能量密度密切相關，因此，在能量密度提升上具有顯著優勢的硅負極鋰離子電池得到廣泛應用。硅負極電池作為電池材料的新方向，已經應用在部分新能源汽車上，而手機行業則可能是這種新材料電池的下一個發力點。
但是，目前硅負極鋰離子電池的充電能力還有待進一步提高，2019年9月23日，小米申請了一項名為“硅負極極片及其制備方法和鋰離子電池”的發明專利（申請號：201910898475 .X），申請人為北京小米移動軟件有限公司。
該專利發明了一種能夠有效提高硅負極鋰離子電池的硅負極充電能力的方案，根據目前公開的相關資料，讓我們一起來看看這項專利方案吧。
如上圖，為該專利中發明的硅負極極片結構圖示意圖，硅負極極片100包括：集流體110和活性涂層120。集流體為銅箔，活性涂層為n層結構，每層均含有負極活性物質，在涂層上設置有通孔130，通孔130沿活性涂層的厚度方向貫通，其結構如下圖所示：
如上圖，為硅負極極片的活性涂層設置的通孔平面示意圖，多個通孔之間間隔排布，陳列出矩陣或者同心圓環等形狀，通孔的形狀為原型，直徑為2~15微米，孔間距在50~100微米之間。這種通孔的設置，可以提高硅負極極片的孔隙率，有利于電解液的存儲。
同時，也有效的提高了硅負極極片保液能力，在充放電過程中降低了離子的傳輸距離，使得硅負極極片的硅材料顆粒之間存在空隙，給硅顆粒內部的循環膨脹提供緩沖空間，進一步提高硅負極的充電能力。
如上圖，為這種硅負極極片的具體結構示意圖，在活性涂層中，活性涂層1201、活性涂層1202、活性涂層1203、活性涂層1204和活性涂層1205依次涂覆在集流體上。其中，活性涂層涂覆在集流體的表面上，活性涂層涂覆在活性涂層上。
而活性涂層的通孔也與活性涂層的通孔錯位排布，多個通孔在水平面上的投影位置互相不重合。這種錯位排布的方式，有利于電解液在通孔內的儲存及傳遞，并減少了設置于上層的活性涂層對其下層活性涂層的通孔的影響。
以上就是小米發明的硅負極鋰離子電池的負極極片方案，通過設置多層活性涂層以及其中的通孔方案，提高了硅負極極片的孔隙率，進而利于電解液的存儲以及硅負極極片的保液能力，也有效提高了硅負極的充電能力。
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