Silīcija-oglekļa baterijas sola ilgāku darbību, bet īsāku mūžu
Viedtālruņos arvien biežāk izmanto silīcija-oglekļa baterijas — tās piedāvā lielāku ietilpību un ātrāku uzlādi, taču to mūžs var būt ievērojami īsāks nekā tradicionālajām litija jonu baterijām.
Silīcija-oglekļa baterijas pamazām kļūst arvien izplatītākas viedtālruņos. Pēc Ķīnas ražotājiem Honor, Oppo un Xiaomi šo tehnoloģiju tagad izmantojis arī Samsung savos Galaxy Z Fold 8 un 8 Ultra modeļos. Šādas baterijas spēj uzkrāt ievērojami vairāk enerģijas nekā parastās litija jonu baterijas, un daži tālruņi ar tām var strādāt divas pilnas dienas bez uzlādes. Tomēr risinājumam ir arī mīnuss – kopējais baterijas mūžs var būt īsāks.
Kāpēc silīcijs ir svarīgs
Parastā litija jonu baterijā enerģijas uzkrāšanas iespējas ierobežo grafīta anods. Silīcijam ir aptuveni desmit reižu lielāka ietilpība uz svara vienību, tāpēc tas tiek uzskatīts par daudzsološu aizstājēju vai papildinājumu. Tomēr silīcija-oglekļa baterijas pilnībā neatstāj tradicionālo dizainu – tās joprojām izmanto litiju saturošu katodu un galvenokārt grafīta anodu, kuram piejauc nelielu daudzumu silīcija-oglekļa. Arī Samsung savos jaunajos salokāmajos tālruņos baterijas tips joprojām tiek apzīmēts kā litija jonu.
Ātrāka uzlāde un lielāka ietilpība
Ieguvumi ir skaidri. Lielāka ietilpība nozīmē, ka tālruņa baterija var uzkrāt vairāk enerģijas, nepalielinot ierīces biezumu. Piemēram, OnePlus 15 ir tikai par vienu vai diviem milimetriem biezāks nekā iPhone 17, bet tā 7300 mAh baterija Engadget testā noturējās 38,5 stundas. Silīcijs ļauj arī ātrāk uzlādēt, jo litija joni silīcijā pārvietojas ātrāk nekā starp grafīta slāņiem. Vēl viena priekšrocība ir izejvielu pieejamība un zemā cena, kas samazina atkarību no sarežģītām piegādes ķēdēm.
Īsāks mūžs
Galvenais trūkums ir baterijas degradācija. Uzlādes laikā materiāli izplešas, jo tajos tiek ievadīti litija joni. Grafīts palielinās par aptuveni 10%, bet silīcijs – pat par 400%. Šī mehāniskā slodze laika gaitā nodara bojājumus. Samsung iesniegtajos ES regulatoriem paredzētajos dokumentos norādīts, ka jaunās baterijas paredzētas 1200 uzlādes cikliem, bet iepriekšējā paaudze solīja 2000 ciklus.
Eksperti norāda, ka tehnoloģija vēl attīstās. Ražotāji meklē līdzsvaru starp enerģijas blīvumu un ilgmūžību, izmēģinot jaunus ražošanas procesus un tādas piedevas kā fluorofosfātus, lai uzlabotu stabilitāti. Tesla jau kopš 2016. gada dažās niķeļa-kobalta-alumīnija baterijās izmanto nelielu daudzumu silīcija. Šobrīd viedtālruņi ir dabiska pirmā vieta šai tehnoloģijai, jo baterijas vienības izmaksas tajos ir salīdzinoši zemas, un daudzi lietotāji ierīces maina ik pēc dažiem gadiem. Turklāt, ja tālrunis bez uzlādes strādā divas dienas, uzlādes reižu skaits samazinās, kas daļēji var kompensēt īsāko mūžu.
