Рынок мобильных гаджетов продолжает стремительно развиваться, предлагая все новые технологии и решения для своих пользователей. Сегодня на передний план выходят кремний-карбонові аккумуляторы (Si-C), которые могут стать альтернативой традиционным литий-ионным (Li-Ion) и литий-полимерным (Li-Pol) батареям.
Об этом сообщает ProIT
Несмотря на то, что многие смартфоны до сих пор используют литий-ионные аккумуляторы с максимальной емкостью около 5000 мАч, их размеры часто мешают разработке более компактных и мощных устройств. Это обусловлено необходимостью жертвовать определенными функциональными модулями или увеличивать габариты самих мобильных устройств.
Конструктивные особенности кремний-карбоновых аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы состоят из алюминиевого катода и медного анода, покрытых оксидом кобальта и лития, а также графитом. Между ними расположен электролит, который позволяет ионам лития перемещаться в процессе зарядки и разрядки. В кремний-карбоновых аккумуляторах, однако, используется другой принцип: анод покрыт наноструктурированным кремний-карбоновым композитом.
Кремний имеет преимущество в том, что может удерживать в 10 раз больше ионов лития, чем графит, что позволяет увеличить плотность энергии до 4200 мА·ч/г, по сравнению с 372 мА·ч/г у графитовых аналогов. Это означает, что разработчики способны создать батареи с высокой емкостью без увеличения их размеров.
Пионеры технологии
Первые концепции кремний-карбоновых аккумуляторов были представлены разработчиками из Стэнфордского университета в 2008 году. Однако основной проблемой оставалось разрушение структуры анода во время циклов зарядки и разрядки, что усложняло создание надежных аккумуляторов. Эту проблему удалось решить благодаря углеродным наноструктурам, которые обеспечивают устойчивость к разрушению.
Лишь в 2020 году компании Honor удалось приблизиться к коммерческому использованию Si-C аккумуляторов, представив их в модели смартфона Honor Magic 5 Pro. Эта модель, выпущенная для китайского рынка, имеет батарею емкостью 5450 мАч, тогда как ее международный аналог оснащен литий-полимерной батареей на 5100 мАч.
В 2024 году Honor представила новые модели, в частности Magic 6 Pro, который оборудован вторым поколением кремний-карбоновых аккумуляторов емкостью 5600 мАч. Эти аккумуляторы имеют способность сохранять заряд в температурном диапазоне от -20°C до +45°C, что существенно повышает их надежность.
Уже сейчас другие производители, такие как Xiaomi, начали внедрять кремний-карбоновые аккумуляторы, например, в модели Redmi Turbo 4. По информации инсайдеров, о возможности использования Si-C аккумуляторов рассматривают также Apple и Samsung.
Среди преимуществ этих аккумуляторов – поддержка сверхбыстрой зарядки до 60 Вт, однако их высокая стоимость может ограничить использование в бюджетных гаджетах в ближайшие годы.
