Кремній-вуглецеві батареї: чому їх досі не використовують усі бренди

·503 слівредакція
Гаджети

Кремній-вуглецеві акумулятори дозволяють значно збільшити місткість без зміни габаритів, але їхнє поширення стримує складність виробництва. Розбираємось, чому технологія не стала стандартом та які перспективи вона відкриває.

Смартфони щороку стають потужнішими, однак автономність зростає повільніше, ніж продуктивність. Причина — у збільшенні енергоспоживання: нові процесори, яскраві екрани та камери нівелюють частину прогресу батарей. Як пояснює експертка з акумуляторних технологій Селіна Міколайчак, сучасний пристрій виконує завдання, які раніше потребували окремого комп'ютера.

Одним із рішень стали кремній-вуглецеві акумулятори. У традиційних літій-іонних батареях анод виготовляють з графіту, а додавання кремнію дозволяє зберігати більше іонів літію, підвищуючи енергетичну щільність без збільшення розміру. Технологію вже використовують у серійних моделях: OnePlus 15 отримав батарею на 7300 мАг із заявленими 31 годинами відтворення відео та заряджанням за 39 хвилин при 120 Вт. У складаному HONOR Magic V5 встановлено акумулятор на 5820 мАг із часткою кремнію до 15%, а в Magic V6 цей показник сягає 25% при щільності енергії 921 Вт-год/л. OPPO Find N5 використовує батарею на 5600 мАг завтовшки лише 2,1 мм.

Однак масштабне впровадження стримує суттєвий недолік: під час заряджання кремній змінює об'єм значно сильніше, ніж графіт. Це створює механічне навантаження всередині елемента та ускладнює стабільну роботу протягом сотень циклів. Тому виробники використовують композитні матеріали, поступово збільшуючи частку кремнію. Великі бренди обережно ставляться до зміни хімії акумуляторів через вимоги до безпеки та довговічності, а найактивніше технологію застосовують китайські виробники.

Окреме питання — зношування батарей. Серед головних чинників деградації фахівці називають високу температуру та тривале перебування на максимальному заряді. Експерименти показують, що заряджання до 80% може бути кориснішим для ресурсу, ніж постійна робота на повній напрузі. Саме тому сучасні iPhone та Samsung Galaxy мають функції адаптивного заряджання. Це не означає, що заряджати до 100% заборонено — якщо потрібна максимальна автономність, повний заряд залишається логічним, але за постійного доступу до розетки обмеження до 80-90% зменшить навантаження.

Якщо кремній-вуглецеві батареї поширяться на більше моделей і цінових сегментів, смартфони з акумуляторами на 6000-7000 мАг можуть стати звичним явищем без суттєвого збільшення корпусу. Це змінить ринок, зробивши автономність менш критичним параметром при виборі пристрою.

Читайте також