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科技日报记者 华凌 天冷了，手机似乎也会感冒。很多人会遇到这样的烦恼：冬天在户外使用手机时，电量掉的特别快，屏幕反应速度减慢，特别是处于0℃以下温度时，某些手机出现反应迟钝、死机等状况。这是什么原因，其中到底有什么科学原理？ “在很多人印象中，天气骤冷时，手机似乎变得很怕冷。实际上，怕冷的不是手机，而是它里面的锂电池。”中国材料与试验团体标准委员会电池及其相关材料领域委员会委员、清华大学深圳国际研究生院副研究员贺艳兵在接受科技日报记者采访时指出。 低温使电池内放电化学反应变慢 “在0℃以下耗电过快，是手机的一种通病。天冷手机掉电快是因为低温时，它里面的锂电池电解质溶液电导率下降，电池内阻增加，导致其放电性能下降。”贺艳兵表示。 据介绍，目前市面上大部分手机的电池都是采用锂离子电池，锂电池都属于化学电池，其放电也是一个化学反应的过程。其原理是负极通过化学反应脱出锂离子，通过电解质溶液运动到正极，在这个过程中会产生电流。 贺艳兵解释说，具体而言，电池放电性能不但依赖于电池内部的正极材料、负极材料和电解液，而且取决于电池的放电温度和电流。锂电池正负极之间依靠电解液进行离子传输，在手机使用过程中电池进行放电产生电流给手机供电，电池内部负极通过化学反应脱出锂离子，并通过电解质溶液传输嵌入到正极。 “而在低温环境下，一方面由于电解液电导率下降，使锂离子传输活性降低，使得电池内阻增加，影响其放电性能；另一方面，锂离子在正负极内部的传输速率也会下降且放电化学反应速度也会变慢。因此，在低温环境下，电池容易达到放电截止电位，使得电池可用容量降低，这就产生锂电池在低温下耗电快的感觉。而当电池恢复到常温环境下时，容量可以恢复，原因是因环境温度低导致锂电池可释放的容量降低了，但是电池本身没有受到严重损坏。”贺艳兵进一步解释。 贺艳兵介绍，“小到手机、大到电动汽车，其中的锂离子电池同样会出现这样的问题。研究表明，气温从25℃下降到-20℃，汽车动力电池所能释放的电量会降低30%，同时充电所需的时间也会增加。”  图片来源：Unsplash 户外使用可给手机穿上“棉袄” 很多时候我们会发现，天冷在屋外只打一通电话，手机就掉电20%，另外，当手机温度过低还会出现屏幕亮度降低，并且响应速度变慢，最直观的现象就是出现拖影，这时候使用手机需要注意什么呢？ “当手机出现拖影，说明你的手机将很快会关机，而如果手机出现快速掉电的情况，就不要再使用了。”贺艳兵指出。 贺艳兵进一步说，锂电池在低于0℃的情况下，性能就已经开始退步，活性降低放电能力减弱，温度越低掉电越快。而在温度过低的情况下使用手机，会影响到缩短手机电池的寿命。 面对这样的问题，要想冬天在户外自如使用手机，除了在户外的时候尽量把手机放入兜里御寒之外，有人提出，何不给手机穿上“棉袄”，比如给手机套个厚硅胶壳，或者保暖套等，这样可以吗？ “可以起到一定作用，”贺艳兵表示，首先，厚硅胶壳能在一定程度上阻挡外界的低温；其次，给手机套个保暖罩，手机本身散发的热量也不至于流失过多，使温度不至于对电池影响过大。 那么，冬天给手机充电的时候，应该怎么做？贺艳兵表示，“最好不要在温度过低的环境下给手机充电，应将手机置于常温下充电，比较有利于保护其使用寿命，而且也有利于手机功能恢复正常。” 最后，贺艳兵提示，低温对电池的影响已经让很多人有所领教，需要注意的是，高温也是电池的一大敌人。当电池温度超过55℃-60℃时，负极材料和电解液都会受到影响，如果长期工作在高温下，电池的寿命也会有所缩短。 来源：科技日报 编辑：岳靓 审核：朱丽 |
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