悄悄杀死智能手机电池的习惯：“用到0％再充电”，最新研究警告

坚持用到智能手机的电池电量降到1％，屏幕变暗后才去找充电器。笔记本电脑用到完全关机，再连接电源重启。电动车的续航里程用到极限后再充电。

对许多人来说，这样的行为并不罕见。相反，有些人可能还记得过去充电电池时代的建议：“电池用完再充电比较好”。然而，对于现在主流的锂离子电池来说，这种习惯可能会缩短电池寿命。

迄今为止，电池劣化的常见原因包括高温、快速充电、满电状态的放置以及高充电电压。确实，电池对热很敏感。长时间保持100％的状态也会造成负担。快速充电产生的热量和化学应力也不容忽视。

然而，韩国的研究团队提出的新发现揭示了另一个盲点。不仅仅是“过度充电”，过度“用尽”电池也可能在内部引发静默的破坏。

问题不在于“0％”本身，而在于深度放电

此次研究关注的是锂离子电池中被称为NMC系的正极材料。NMC是指含有镍、锰、钴的层状氧化物材料，广泛用于电动汽车等领域。特别是像NMC811这种高镍比例的材料，虽然容易提高能量密度，但也面临劣化和稳定性的问题。

研究团队使用NMC622和NMC811等实用的正极材料，通过改变电池的放电截止电压来研究劣化的进展。放电截止电压简单来说就是设定一个下限电压，决定“电池不能再继续使用”的点。

传统观念认为，电池使用到低电压时，似乎可以提取更多的能量。因此，如果想多争取一些续航里程或使用时间，可能会倾向于将下限设置得更低。然而实验表明，降低下限电压会加剧劣化。即使在低电压区域额外获得的容量不大，对寿命的负面影响却很大。

也就是说，为了榨取最后的几％，可能对电池的内部结构造成了重大损害。

电池内部发生的“表面崩溃”

锂离子电池在充电和放电时，锂离子在正极和负极之间来回移动。在接近新状态时，这种移动相对顺畅。然而，随着使用时间的延长，电极的表面和界面会发生变质，锂离子的通道被堵塞，容量下降，阻力增加。

迄今为止，NMC系正极的劣化主要关注高电压下的氧气释放和结构崩溃。充电时正极中锂的过度提取会导致材料不稳定，氧气流失，原有的层状结构变成类似岩盐型的混乱结构。这就像整齐堆砌的砖墙崩塌成瓦砾堆一样。

此次研究展示的重要一点是，这种结构变化不仅可能发生在充电侧，也可能发生在放电侧。特别是在低于3.0V的深度放电区域，正极表面的氧气流失，产生锂氧化物和氧缺陷。这促进了从层状结构向岩盐型结构的变化，阻碍了锂离子的移动。

研究团队将这一现象描述为“伪转换反应”。虽然不像正常的转换反应那样全面破坏材料，但在正极表面局部却确实发生了劣化。麻烦的是，即使这种现象似乎只发生在电池整体的微小表面区域，长期来看也会明显表现为容量下降和阻力增加。

深度放电还会增加气体生成

劣化不仅仅是结构变化。当正极表面失去氧气时，也更容易与电解液发生副反应。研究确认，在深度放电的电池中，气体副产物显著增加。原文中介绍了深度放电的电池中气体生成大幅增加的情况。

气体的生成会导致电池膨胀和内部阻力增加。智能手机的电池膨胀，笔记本电脑的外壳浮起，电动车或储能电池的电池单元健康状况下降。这些现象背后存在复杂的化学反应，不能简单归结为“因为旧了”。

尤其是在高镍系的正极材料中，这个问题更容易变得严重。增加镍的比例可以提高能量密度，但在结构稳定性方面存在不利之处。研究中，反复深度放电的高镍系电池单元迅速失去容量，而放电下限设置较高的电池单元则容量保持率显著改善。

这里重要的是，延长寿命不一定需要新材料或昂贵的制造技术。只需稍微改变放电下限，也就是说，重新审视电池管理软件的设置，就有可能抑制劣化。

制造商可以采取的对策，用户可以采取的对策

这项研究提出的最简单对策是提高放电截止电压。不让电池真正用到接近空的状态，在进入危险区域之前停止使用。对于智能手机来说，虽然显示为0％，但内部通常保留有保护用的余力。在电动车中，显示的续航里程和充电率背后也存在制造商设定的缓冲。

然而，缓冲的多少取决于设计理念。对于希望展示更长续航里程或使用时间的产品，可能会倾向于让用户使用更多的容量。而重视寿命的话，则需要在化学上严苛的区域留出更多余地。

这对制造商来说是一个困难的权衡。用户重视“一次充电能用多久”。目录上的续航里程和连续使用时间直接影响购买决策。但是，从长期满意度来看，几年后电池仍然健康的价值是巨大的。

用户可以采取的现实对策更为简单。对于智能手机或笔记本电脑，当电量剩余20〜30％时就充电，避免用到0％的习惯。避免长时间处于高温环境或保持100％的状态。对于电动车，日常使用时避免过度充满电或深度放电，利用车辆的充电上限和下限设置。

当然，紧急情况下用到接近0％并不会立即损坏电池。问题在于日常反复进行深度放电。电池的劣化不是一次失误突然发生，而是小负担积累而成。

并非适用于所有锂离子电池

需要注意的是，这次的发现并不适用于所有锂离子电池。研究的中心是NMC系的层状氧化物正极材料，特别是与高镍比例材料密切相关。

近年来，电动车中LFP，即磷酸铁锂电池的采用迅速扩大。虽然LFP在能量密度上不如NMC，但在成本、安全性、寿命和资源方面具有优势。根据国际能源署的数据，到2025年，LFP电池占全球电动车电池装载量的一半以上。

因此，认为“所有智能手机和电动车都发生同样程度的劣化”并不准确。智能手机电池有多种设计，电动车也因车型、制造商、电池化学和电池管理系统不同而表现不同。

即便如此，“用到0％对电池有利”的观念不适用于现代锂离子电池。至少，避免深度放电对许多用户来说是风险较小的延长寿命的措施。

读者和社交媒体的反应：既有“认同”也有“质疑”

原文的评论区中也有读者对这项研究的反应。这些反应很好地反映了一般用户对电池劣化的理解。

第一个反应是，“问题不在于高电压，而是快速充电时的电流或瓦数以及由此产生的热量”。这是许多人心中的疑问。智能手机的充电器上标有5V、9V、20V等，快速充电时瓦数被强调。对用户来说，“电压”“电流”“热量”似乎被混在一起讨论。

实际上，在讨论电池劣化时，需要区分充电器端供给的电压和电池内部的电极电位。对于普通读者来说，这种区分不易理解。因此，科学文章中不仅要写“高电压”，还需详细解释指的是哪个部分的电压。

第二个反应是，“最终还是高电压充电产生的热量问题”。这也是一个重要的视角。在电池劣化中，热量起着重要作用。然而，这次研究的有趣之处在于，它关注的是无法仅用热量或快速充电解释的放电末期正极表面发生的化学变化。

第三个反应是，“这些事情早就知道了”的冷淡看法。确实，在智能手机和笔记本电脑用户中，早已流传着“不要用到0％，在20〜80％范围内使用”的经验法则。对于长期关注电池管理的人来说，结论本身可能不新鲜。

然而，这次研究的价值不在于“不要用到0％”的生活建议本身，而在于揭示了其背后的材料层面的机制。当经验法则有了科学依据，制造商可以更合理地改变电池管理系统的设计。用户的简单知识扩展为产业设计的指导原则。

第四个反应是，长期使用智能手机的体验。一位读者表示，自2016年以来使用的三星设备仍在运行，并且几乎没有完全放电。当然，仅凭一个人的经验无法得出科学结论。然而，避免深度放电的习惯可能对长期使用有利的感觉，对许多用户来说是容易理解的。

如果这个话题在社交媒体上传播，反应可能会分为三大类。首先是“果然不应该用到0％”的认同者。其次是“只是验证了早已知道的事情”的看法。最后是“不同机型和电池类型会有不同表现”的谨慎看法。

每种反应都有其道理。重要的是，不要将结论过于简化为一句生活小窍门。“0％绝对不行”并不需要恐惧。然而，“总是用到空再充电”是现代锂离子电池中应避免的习惯。

电池寿命的决定因素不是“忍耐比赛”，而是“余裕设计”

我们往往将电池视为燃料箱。加满，用到空，再加满。然而，锂离子电池并不是简单的容器。内部有离子移动，电极表面发生副反应，温度、电压和使用历史会逐渐改变其状态。

从这个意义上说，延长电池寿命的诀窍不在于“用尽一切”，而在于“避免严苛区域”。不要在100％时放在高温环境中。不要频繁用到接近0％。仅在必要时使用快速充电。这些小习惯会在几年后对电池性能产生差异。

这项研究表明，延长电池寿命的答案不一定只在于梦幻的新材料或下一代电池。即使是现有的锂离子电池，通过重新审视使用到何种程度、在哪停止的控制，也可能延长寿命。

对于智能手机，当电量剩余20〜30％时充电。对于电动车，日常使用中避免过度充满电或深度放电。对于制造商，不仅要重视用户可见的容量和续航里程，还要重视抑制长期劣化的缓冲设计。

将电池用到最后一滴，短期内似乎是赚到了。然而，从长远来看，这小小的得可能会变成巨大的损失。

延长电池寿命的最简单一步是稍微提前寻找充电器。在0％时慌忙寻找，而是在还有余裕时就连接。这小小的余裕，在电池内部会带来巨大的不同。

出处URL

ZME Science。韩国研究团队关于NMC系锂离子电池深度放电劣化的解说文章。
https://www.zmescience.com/future/battery-killer-how-to-protect-it-rep/

Advanced Energy Materials刊登的论文。报告了放电末期NMC系正极表面氧气损失和岩盐型结构化的“伪转换反应”研究论文。
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202404193

ResearchGate上的论文页面。用于确认论文标题、作者、摘要、研究内容。
https://www.researchgate.net/publication/388068809_Reduction-Induced_Oxygen_Loss_the_Hidden_Surface_Reconstruction_Mechanism_of_Layered_Oxide_Cathodes_in_Lithium-Ion_Batteries

IEA《Global EV Outlook 2026》中的EV电池解说。用于确认2025年LFP电池占全球EV搭载电池55％以上的补充信息。
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2026/electric-vehicle-batteries