试问5年前有谁想到2021年的手机将会是什么样子？

5G超高速通讯网络让人们随时可以接入互联网，将多年前仅限于通话的个人终端拓展出更多可能；强悍的处理器算力提供畅快的使用体验，甚至可以在手机上享受3A级游戏；影像部分更是达到前所未有的高度，抬手即拍的就拥有与相机一战之力的画质；屏幕更是从以前的3.5英寸最佳变成手机有多大屏幕就有多大。

唯独，默默无闻为这么多高科技部件提供运行电力的电池，却难以突破自身界限，能量密度难以提升。人们另辟蹊径，从提高电池的充电功率，从缩短电池的充电时间着手，也只能缓解容量不够大的窘迫，不能解决根本性容量密度低下的问题。

石墨材质负极制作的锂电池已使用多年，经过逐年发展容量提升已达到瓶颈状态，想要获得更长的续航只能依赖简单粗暴的“增加电池尺寸”来提升容量，在如今追求轻、薄、手感的旗舰机中电池已成为木桶里最大短板。

谁能站出来？

小米历代旗舰系列手机的电池容量发展，从上面的柱状图可以看到，小米历代旗舰机型的电池容量基本上随时间逐渐提升，但到达4000mAh之后容量增长开始放缓，电池容量最高为小米10的4780mAh，主要提升容量密度的方法是增大电池体积，可以看出传统石墨负极电池能量密度已到达瓶颈状态。

小米11 Ultra并非首次使用硅负极材质电池的小米手机，早在2019年9月，小米概念机MIX Alpha上就使用了纳米硅碳负极材质电池，在4050mAh容量的电池上实现了40W有线闪充。虽然MIX Alpha只是技术验证机型未量产，但也能看出小米在2019年甚至更早前，就已经开始对电池新负极材质进行探索。

相比起第一代硅碳负极，这次小米11 Ultra采用了更为成熟稳定的硅氧负极材质电池，属于小米第二代硅负极电池技术，通过掺硅补锂的方式在负极中使用了纳米级硅氧化物，与第一代硅碳材质相比拥有更加稳定的结构。硅氧负极有效避免充放电过程中硅颗粒膨胀导致破裂粉化，解决硅负极电池寿命问题，让这种新材质电池不止停留在概念上，进入实际量产让消费者受惠。

狭窄空间内的容量提升

传统石墨负极材质锂电池能量密度理论上限为372mAh/g，目前技术已迫近理论值难以再往上突破。而硅负极材质能量密度上限高达4200mAh/g，是传统石墨负极材质的10倍储电能力，可以在相同的空间内放入更大容量。

小米11 Ultra机内结构为传统的三段式设计，机身厚度也仅为8.38mm，电池仓空间并未见有特别增大，就在这小小的空间内，放入了5000mAh大容量电池，可见硅氧负极电池的确可以提升能量密度。虽然硅负极材质电池能量密度十倍于石墨材质电池，但小米11 Ultra作为首款搭载硅氧负极电池的量产数码产品，小米并未将硅氧负极电池实力尽情发挥，而是做出了十分谨慎的处理，相信以后更多产品搭载硅氧负极电池的产品后，小米将会进一步提升能量密度。

67W大功率快充

电池三块拼图，寿命、容量、性能，解决了寿命稳定性并提升容量后，最后一块拼图就是性能：快充。前面已经说过电池是卷绕堆叠的方式制作，连接外部的是极耳。极耳就好比是马路，传统电池采用双向单车道设计，所有车辆通行都在这道路上，速度受限于单车道只能低效前进，就算汽车提速也会引起不稳定，简单来说就是传统电池极耳少内阻高只能慢充，大电流会发热，难以提升充电功率。

小米11 Ultra电池采用了MTW多极耳技术制作，多达20个极耳好比修建了对向10车道，大幅度增加了通行效率，大幅度降低内阻，可支撑大电流充电并降低温升。

小米11 Ultra配套充电器型号为MDY-12-ES，输出功率67W，是小米私有快充系统内常见的魔改A口PD充电器，支持5V3A / 9V3A / 11V6.1A / 20V3.25A，其中11V6.1A正是小米11 Ultra快充所使用的电压档。

小米11 Ultra内部为ATL单电芯结构，有线充电部分采用2：1电荷泵充电技术，通过电压减半电流加倍的方式进行高效直充。按照电池电压4.45V计算，实际充电器输出8.9V6.1A，电池端直充功率将达到4.45V12.2A。从官方提供的数据中可以得知，小米11 Ultra只需36分钟就可以充满100%，不管是完全充满还是碎片化充电都非常快速。

充电头网总结

石墨负极电池技术已达到瓶颈难以提升能量密度，只能通过增大体积来增加容量，这限制了所有用电设备的设计、使用、体验，比如手机要么做轻薄失去大容量电池，要么做成板砖那么厚来提升续航。

小米成功攻克新材质电池技术全球首发硅氧负极电池，纳米硅氧负极材质保证其结构稳定达到长寿命效果，能量密度的提升让小米11 Ultra在8.38mm机身厚度内，放入容量高达5000mAh的大电池，MTW 20极耳技术让它支持67W电荷泵高压直充。这意味着小米已掌握手机锂电池核心技术，补足了木桶最大的一块短板，并且会带动整个行业全面进入新材质电池的开发当中。

小米在春季新品发布会上宣告进军新能源汽车领域，拥有硅氧负极电池的技术储备将会成为小米杀手锏，因为电池组是新能源汽车成本构成的大头，硅负极材质电池大容量、低成本、高性能完美贴合新能源汽车行业，相信小米硅负极材质电池将会颠覆新能源汽车现有的格局，改变整个生态。

本文探讨了小米在新材质电池领域方面的突破，下一篇文章充电头网将会继续探讨小米在无线充方面的黑科技，如何实现67W无线充的商用量产。