材料，化学合成，化学制作工艺特别是硅单质的纯化处理器得以以摩尔定律进步，手机正在以越来越小巧玲珑，越来越快速便捷，功能越来越丰富多彩，外形酷炫美观。
关键词：手机；电池；集成电路；显示屏；OLED
从1876年贝尔发明电话以来，经历了长达一个多世纪的发展，电话通讯服务已走进了千家万户，成为国家经济建设、社会生活和人们交流信息所不可缺少的重要工具。在最近二十年来，电话技术和业务发生了巨大变化，通信的地点由固定方式转向移动方式。移动通讯的迅猛发展，使现代生活节奏越来越快，移动通讯产品的更新换代和市场争夺战也愈演愈烈。
一、电池；
电池是手机的动力源泉。
镍镉电池：第一代手机自然就是大家耳熟能详的“大哥大”了。
世界上第一款“大哥大”就是摩托罗拉DynaTAC 8000X，该机单重量就有2磅，通话续航时间仅有半小时，使用镍镉电池，镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。所谓“记忆效应”就是电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低，在电池充放电的过程中（放电较为明显），会在电池极板上产生些许的小气泡，日积月累这些气泡减少了电池极板的面积也间接影响了电池的容量。当然，我们可以通过掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”。此外，镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护。众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。
位于负极的镉（Cd）和氢氧化钠（NaOH）中的氢氧根离子（OH-）化合成氢氧化镉，并附著在阳极上，同时也放出电子。电子沿著电线至阴极，和阴极的二氧化镍与氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子，氢氧化镍会附著在阳极上，氢氧根离子则又回到氢氧化钠溶液中，故氢氧化钠溶液浓度不会随著时间而下降。
放电反应式：
负极反应：Cd+2OH-→Cd（OH）2+2e-
正极反应：2NiO（OH）+ 2H2O+2e-=2Ni（OH）2+ 2OH-
总反应：Cd+NiO（OH）+H2O→Cd（OH）+Ni（OH）2
充电反应式：
正极反应：Ni（OH）2–e + OH- = NiO（OH）+ H2O
负极反应：Cd（OH）2+2e-→ Cd+2OH-
总反应： Cd（OH）2+Ni（OH）2→Cd+2NiO（OH）+H2O
锂离子电池：是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。
当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。
铝离子电池：2015年4月6日，国际顶级学术刊物《Nature》在线发表了鲁兵安作为第一作者的论文《快速充放电铝离子电池》。鲁兵安等人用石墨作为正极材料，并用一种相当于盐溶液的离子液体作为电解液，从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。过去在iphone等使用锂电池的手机上，需要1个小时才能完成的充电量，在该铝电池上1分钟即可完成。
鲁兵安与美国斯坦福大学化学系戴宏杰课题组合作，改用石墨作为正极材料，用铝作为负极材料，并用一种相当于盐溶液的离子液体作为电解液，从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。
实验发现，用三维石墨作为电池正极材料，其优良的导电性能和巨大的比表面积可极大缩短电池的充电时间。过去在iphone等使用锂电池的手机上需要1个小时才能完成的充电量，在该铝电池上1分钟即可完成。實验还证明，铝电池循环7500次后，容量几乎没有衰减，远远超出普通锂电池的循环寿命。
预计将来的手机电池容量会越来越高，充电时间越来越短。
二、集成电路的基座
硅在元素周期表种处于金属与非金属的过渡位置。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。Si的最大优点就是能够采用氧化、光刻、扩散等平面工艺来制作出微小的、性能优良的元器件，从而可以实现集成电路，并进而做出大规模集成电路。然而硅只要掺杂少量杂质，其性能就会大打折扣，硅的提纯工艺的发展起到了重大的作用。
在自然界中，不存在硅单质，它一般是通过硅的氧化物SiO2来提取。石墨烯。石墨烯可以卷成一个纳米管，平面的石墨烯也能用作半导体材料。石墨烯与碳纳米管相比的一个优势是，它的制造可以集成在晶圆制造工艺中，无需此后专门组装。另一个优势是石墨烯极高的电子迁移率，如果用石墨烯连接晶体管中的源极和漏极，晶体管的开关速度可以非常高。处理速度越来越快。
三、显示屏
目前使用的手机显示屏
1.TFT液晶显示屏
TFT（Thin Film Transistor）即薄膜场效应晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息，TFT属于有源矩阵液晶显示器。
TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”（TFT），它不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶。TFT液晶显示屏的特点是亮度好、對比度高、层次感强、颜色鲜艳，但也存在着比较耗电和成本较高的不足。
2.UFB液晶显示屏
UFB LCD，具有超薄、高亮度的特点。UFB-LCD是专为移动电话和PDA设计的显示屏，具有超薄、高亮度的特点，该显示屏可减小像素间距，以获得更佳的图像质量。
UFB液晶显示屏的对比度是STN液晶显示屏的两倍，在65536色时亮度与TFT显示屏不相上下，而耗电量比TFT显示屏少，并且售价与STN显示屏差不多，可说是结合这两种现有产品的优点于一身。
3.STN屏幕
STN 是Super Twisted Nematic的缩写，我们过去使用的灰阶手机的屏幕都是STN 的，它的好处是功耗小，具有省电的最大优势，总的来说STN屏幕对色彩的表现还是远差于上述的屏幕.
撇开灰阶STN 不提，现在STN 主要有CSTN 和DSTN 之分。CSTN即Color STN传送式LCD在正常光线及暗光线下，显示效果都很好，但在户外，尤其在日光下，很难辩清显示内容而背光需要电源产生照明光线，要消耗电功率。
万众瞩目的“2014年诺贝尔物理学奖”颁给了日本物理学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍物理学家中村修二，以表彰他们发明了高效环保的光源蓝光LED。
由于利用高亮度白色发光二极管的发光源进行发光，与白炽灯相比，LED灯发光效率更高。“普通白炽灯正常工作时消耗的电能仅有10%转化为光能，而LED灯能量利用率可以达到60%；需要的电压也很低，几个伏特就行了；而且，白炽灯的寿命一般为1000小时左右，LED寿命高达10万小时，基本能使用10年以上。
OLED基于有机半导体薄膜发光，具有柔性，可折叠，大面积制造成本低等特点，作为显示器除了LED点阵显示器具备的自发光，广视角，高对比，高速度优点之外，还可以达成柔性超薄的大面积显示，因此在显示器方面很受重视，在消费电子中也有不少基于OLED的产品。
可弯曲和透明的手机在不远的将来就可以看到了。
参考文献：
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[2] 汪洋，颜志鹏，陈丰秋，詹晓力.化学进展，2008，20：1264—1265
[3]武汉大学主编，物理化学（第二版）武汉大学出版社 2009.11
[4]手机发展史2011-01-14 古玩儿
[5]刘艳，周林成，惠新平.超顺磁性纳米催化剂在有机合成中的应用[J].化学进展，2012，24：327-337
