Кремній-вуглецеві акумулятори: новий стандарт чи компроміс?

Кремній-вуглецеві акумулятори стають новим етапом розвитку мобільних пристроїв. Слідом за Honor, Xiaomi та OPPO цю технологію освоїв Samsung — нові розкладні смартфони Galaxy Z Fold 8 та Z Fold 8 Ultra отримали саме такі батареї. Головна перевага — помітно більша ємність у міліампер-годинах без збільшення розмірів корпусу.

Звичайні літій-іонні акумулятори, які використовуються в більшості сучасних смартфонів, складаються з анода, катода та електроліту. Під час заряджання іони літію рухаються до анода, а під час розряджання — назад. Виробники вдосконалювали склад катода й електроліту, але графітовий анод залишався майже незмінним. Саме він стримує зростання ємності: показник 5000 мАг у серії Galaxy Ultra не змінюється з 2020 року.

Кремній-вуглецеві батареї, попри назву, належать до літій-іонних. Відмінність — в аноді, де використовують суміш графіту та кремнію. Повністю замінити графіт поки що неможливо: під час заряджання кремній збільшується в об’ємі на 400%, тоді як графіт лише на 10%. Тому виробники додають лише частину кремнію, підбираючи баланс між ємністю та довговічністю.

Кремній здатний утримувати майже вдесятеро більше літію, ніж графіт: приблизно 330 мАг на грам проти кількох тисяч. Це дозволяє встановлювати акумулятори ємністю 7000–8000 мАг, а іноді й 11 000 мАг, не збільшуючи товщину пристрою. Деякі моделі працюють до двох днів без підзарядки. Крім того, кремній швидше взаємодіє з іонами літію, що робить такі батареї сумісними з надшвидкою зарядкою. Сам матеріал дешевий і поширений, що сприяє масовому виробництву.

Головний недолік — зменшення терміну служби. Постійне збільшення об’єму кремнію під час заряджання поступово руйнує структуру акумулятора. Samsung уже повідомляє, що нові батареї розраховані приблизно на 1200 циклів зарядки, тоді як попереднє покоління витримувало близько 2000 циклів. Збільшення автономності досягається ціною меншого ресурсу.

Експерти вважають, що кремній-вуглецеві акумулятори стануть наступним стандартом для ринку. Виробничі технології вдосконалюються, дозволяючи збільшувати частку кремнію без критичного скорочення довговічності. У тестах OnePlus 15 показав 33 години роботи на одному заряді, випередивши iPhone 17 Pro Max і Samsung S26 Ultra зі звичайними літій-іонними батареями. Якщо інженерам вдасться підвищити ресурс, користувачі отримають смартфони, які працюють два дні без підзарядки, зберігаючи тонкий корпус.