Нивната главна предност е поголемата количина енергија во ист простор, што овозможува потенки телефони со батерии со капацитет поголем од 7.000 mAh. Сепак, поголемата автономија може да дојде по цена на пократок животен век на батеријата.
Зошто класичните батерии ги достигнуваат своите граници?
Повеќето денешни телефони користат литиум-јонски батерии со графитна анода. Оваа технологија е лесна, енергетски ефикасна и доволно сигурна за да издржи голем број полнења, поради што со децении е стандард кај телефоните, лаптопите и електричните автомобили.
Сепак, производителите со текот на времето ги унапредија речиси сите делови на батеријата, додека графитната анода стана едно од главните ограничувања за натамошно зголемување на капацитетот.
Силициумот се наметнува како алтернатива бидејќи може да прими значително повеќе литиум од графитот. Поради тоа, батеријата може да складира повеќе енергија без пропорционално зголемување на нејзините димензии.
Називот сепак може да залаже
Силициум-јаглеродната батерија не е целосно нов вид батерија што ја заменува литиум-јонската технологија. Таа и понатаму користи литиум, додека клучната промена се наоѓа во анодата.
Наместо чист графит, производителите користат мешавина од графит и одреден процент силициум. Уделот на силициум зависи од производителот и неговата способност да го контролира ширењето на материјалот при полнењето.
Samsung во Galaxy Z Fold8 Ultra воведе силициум-јаглеродна анода за да ја зголеми енергетската густина и во потенкото куќиште да смести батерија со капацитет од 5.000 mAh. Компанијата наведува дека поради поголемата реактивност на овој материјал морала да го оптимизира и остатокот од батерискиот систем.
Повеќе енергија во потенок телефон
Најголемата предност на силициумот е неговиот капацитет. Графитот може да складира приближно 330 милиампер-часови по грам, додека теоретскиот капацитет на силициумот е приближно десетпати поголем.
Во практика, тоа не значи дека телефонот автоматски ќе добие десетпати поголема батерија. Производителите користат само одреден удел силициум, но и таквиот пристап овозможува значително зголемување на енергетскиот капацитет.
OnePlus 15, на пример, користи силициумска „NanoStack“ батерија со капацитет од 7.300 mAh, иако според димензиите не се разликува драстично од другите премиум телефони. Производителот наведува до 31 час репродукција на видео и полнење со моќност од 120 W.
Оваа технологија е особено корисна кај преклопливите телефони, каде што производителите се соочуваат со многу ограничен простор за батеријата.
Побрзото полнење како дополнителна предност
Силициумот може побрзо да прима литиумски јони од графитот, што отвора простор и за поголеми брзини на полнење. Кај графитните аноди, пребрзото полнење може да предизвика проблеми бидејќи литиумските јони не успеваат доволно брзо да се сместат меѓу слоевите на материјалот.
Силициумот не е целосно ослободен од ограничувања, но во комбинација со современи системи за управување со батеријата може да овозможи поголема моќност на полнење и поголем капацитет.
Дополнителна предност е достапноста на суровината. Силициумот е широко распространет и не ги носи истите геополитички ризици како некои други материјали што се користат во батериите.
Проблемот е огромното ширење на силициумот
Главниот недостаток на оваа технологија се јавува при полнењето. Кога силициумот прима литиум, неговиот волумен може да се зголеми за повеќе од 300 проценти. За споредба, графитот се шири за приближно десет проценти.
Постојаното ширење и собирање може да предизвика пукање на честичките, губење на електричниот контакт и побрзо намалување на капацитетот. Тоа е главната причина поради која производителите сè уште не користат аноди изработени исклучиво од силициум.
Колку повеќе силициум се додава во анодата, толку поголема е енергетската густина што може да се постигне, но истовремено расте и ризикот од помал број употребливи циклуси. Затоа производителите бараат рамнотежа меѓу големиот капацитет и прифатливиот животен век.
Подолго трае меѓу полнењата, но можеби пократко низ годините
Силициум-јаглеродната батерија може да овозможи два дена користење на телефонот без полнач, но тоа не мора да значи дека по неколку години ќе го задржи капацитетот еднакво добро како најдобрите класични литиум-јонски батерии.
Сепак, постои и друга страна на пресметката. Ако телефонот го полниме секој втор ден наместо секојдневно, батеријата побавно ќе собира целосни циклуси на полнење. Поголемиот капацитет на тој начин би можел делумно да ја ублажи послабата отпорност на самиот материјал.
Вистинскиот животен век ќе зависи од процентот на силициум, начинот на производство, температурата, брзината на полнење, софтверската контрола и навиките на корисникот.
Зошто технологијата прво се шири кај телефоните?
Силициум-јаглеродните батерии се поскапи за производство од традиционалните решенија, но кај телефоните вкупниот трошок за батеријата е релативно мал во однос на цената на уредот.
Истовремено, корисниците на премиум телефони бараат поголема автономија, потенко куќиште и побрзо полнење. Тоа ги прави паметните телефони погоден пазар за постепено усовршување на новата технологија пред таа пошироко да се примени во автомобилите и другите големи системи.
Honor, Oppo, Xiaomi и OnePlus веќе користат различни верзии на силициум-јаглеродни батерии, додека и Samsung повнимателно му се приклучува на овој тренд.
Дали ова е конечното решение за батериите на телефоните?
Силициум-јаглеродните батерии не ги решаваат сите проблеми, но претставуваат едно од најважните унапредувања кај мобилните батерии во последните години.
Тие овозможуваат поголем капацитет без враќање кон дебели и тешки телефони, можат да поддржат побрзо полнење и користат релативно достапни материјали. Од друга страна, ширењето на силициумот, повисоката цена на производство и потенцијално побрзата деградација остануваат пречки што индустријата треба да ги надмине.
За корисниците најголемата промена ќе биде едноставна: телефоните што реално можат да издржат ден и половина или два дена интензивно користење ќе стануваат сè почести. Сепак, дури искуствата во текот на следните неколку години ќе покажат дали поголемата автономија ќе биде придружена и со доволно долг животен век на батеријата.
Извор: webmind.rs
