Ринок мобільних гаджетів продовжує стрімко розвиватися, пропонуючи все нові технології та рішення для своїх користувачів. Сьогодні на передній план виходять кремній-вуглецеві акумулятори (Si-C), які можуть стати альтернативою традиційним літій-іонним (Li-Ion) та літій-полімерним (Li-Pol) батареям.
Про це розповідає ProIT
Попри те, що багато смартфонів досі користуються літій-іонними акумуляторами з максимальною ємністю близько 5000 мАгод, їхні розміри часто заважають розробці більш компактних і потужних пристроїв. Це зумовлено необхідністю жертвувати певними функціональними модулями або збільшувати габарити самих мобільних пристроїв.
Конструктивні особливості кремній-вуглецевих акумуляторів
Літій-іонні акумулятори складаються з алюмінієвого катода і мідного анода, покритих оксидом кобальту та літію, а також графітом. Між ними розташований електроліт, який дозволяє іонам літію переміщатися в процесі заряджання і розряджання. У кремній-вуглецевих акумуляторах, однак, використовується інший принцип: анод покритий наноструктурованим кремній-вуглецевим композитом.
Кремній має перевагу в тому, що може утримувати у 10 разів більше іонів літію, ніж графіт, що дозволяє збільшити щільність енергії до 4200 мА・г/г, у порівнянні з 372 мА・г/г у графітових аналогів. Це означає, що розробники спроможні створити батареї з високою ємністю без збільшення їхніх розмірів.
Піонери технології
Перші концепції кремній-вуглецевих акумуляторів були представлені розробниками зі Стенфордського університету у 2008 році. Проте основною проблемою залишалося руйнування структури анода під час циклів заряджання і розряджання, що ускладнювало створення надійних акумуляторів. Цю проблему вдалося вирішити завдяки вуглецевим наноструктурам, які забезпечують стійкість до руйнування.
Лише у 2020 році компанії Honor вдалося наблизитися до комерційного використання Si-C акумуляторів, представивши їх у моделі смартфона Honor Magic 5 Pro. Ця модель, випущена для китайського ринку, має батарею ємністю 5450 мАгод, тоді як її міжнародний аналог оснащено літій-полімерною батареєю на 5100 мАгод.
У 2024 році Honor представила нові моделі, зокрема Magic 6 Pro, який обладнано другим поколінням кремній-вуглецевих акумуляторів ємністю 5600 мАгод. Ці акумулятори мають здатність зберігати заряд у температурному діапазоні від -20°C до +45°C, що суттєво підвищує їхню надійність.
Вже зараз інші виробники, такі як Xiaomi, почали впроваджувати кремній-вуглецеві акумулятори, наприклад, у моделі Redmi Turbo 4. За інформацією інсайдерів, про можливість використання Si-C акумуляторів розглядають також Apple та Samsung.
Серед переваг цих акумуляторів – підтримка надшвидкої зарядки до 60 Вт, проте їхня висока вартість може обмежити використання у бюджетних гаджетах у найближчі роки.
