日常生活對智能手機的需求越來越大，不管通訊、拍攝、導航、付款都要用到，電量消耗更多，每日都要攜帶最少一個外置充電器，充電一至兩次，相當累贅，各大手機品牌都不停研究如何可以有效提升手機的續航力，而早前某手機商就率先採用「矽氧負極電池」技術，表示能夠帶來比傳統石墨電池多 10 倍的容量，而且體積更薄、充電更快，到底「矽氧負極電池」技術是什麼呢？
什麼是「矽氧負極電池」？
「矽氧負極電池」是否就用矽取代傳統石墨？而是將矽負載在石墨上，設於電池的負極位置，傳統石墨負極能量密度只有 372mAh/g，而矽材料的理論能量密度可達 4200mAh/g，帶來理論上 10倍於傳統石墨材料的鋰離子電池的儲存能力，同時能夠讓矽顆粒不易被裂粉化，具備極高的充電效率。
矽負極電池早在幾年前就已經被業界重視並著力研發，目前已經應用在部分電動車的電池上，而小米就率先嘗試將電池用在手機上，小米11 Ultra 搭載了 5000mAh 的矽氧負極電池。
「矽氧負極電池」有什麼好處？
現時採用石墨材料負極的電池難以有所升級，因為無法提升石墨的電池儲存能力，要提升電量，就只能加大電池體積，會使手機變得更厚更重，外形設計上更為困難，部分手機會用上雙電池設計，雖然能提升電量，但無助解決體積問題。
每1個碳可以儲存1/72個鋰電子，而每一個1個矽可以儲存4.4/28個鋰電子。看不明白不重要，重點就是當在同一容量下，矽的鋰離子存量是碳的 11倍以上。
由於「矽氧負極電池」擁有較傳統石墨更高的儲存能力，所以「矽氧負極電池」另一大賣點就是在相同容量下，體積可以更細小，能提供高容量電池，同時可讓手機保持輕薄。
「矽氧負極電池」有沒有缺點？
在電池負極上使用矽材質需要面對兩個問題，矽顆粒在充電時會膨脹，膨脹率可達 300%，而放電時體積會收縮，反覆的體積變化容易引致矽顆粒破裂、材料粉化、極片脫落等，導致循環性能較差，電池壽命較短。另外，矽本身為半導體材料，相比常用的石墨負極，導電性差很多，影響電池容量，首次充電效率低。
現時主要的解決方法是通過納米化、氧化亞矽及碳包覆等手段形成矽碳復合材料，減小體積效應對矽顆粒破壞，從而提升循環性能。
而小米採用的解決方法就是採用納米級矽氧化物，小米早在 2019 年 9 月就在概念機 MIX Alpha 上使用了碳包覆的納米矽碳負極材質電池，小米11 Ultra 就採用了更成熟穩定的矽氧負極材質電池，屬於小米第二代矽負極電池技術，通過「摻矽補鋰」的方式在負極中使用了納米級矽氧化物，與第一代矽碳材質相比擁有更加穩定的結構，有效避免充電、放電過程中矽顆粒膨脹導致破裂粉化，解決矽負極電池壽命問題。
「矽氧負極電池」的發展？
石墨負極電池技術已達到瓶頸，難以再提升能量密度，只能通過增大體積來增加容量，這限制了所有設備的設計、使用、體驗，所以作為矽負極電池作為未來電池材料的新方向，Tesla 已經率先應用在新能源汽車上，而對電池有著高要求的手機行業可能會重點進行開發、研究，使未來手機能夠在保持輕薄機身的同時，也能保留有大容量電池，充電亦更快，續航力更強。
