Мобильные аккумуляторы до сих пор являются одной из самых часто заменяемых деталей смартфона, а во многих случаях их выход из строя становится главной причиной покупки нового гаджета. Погоня за более длительным сроком службы батарей не останавливается, и вот в 2024 году компании Honor удалось создать принципиально новый вид аккумуляторов для смартфонов — кремний-углеродную (SiC) батарею второго поколения.
Что такое кремний-углеродная батарея?
Разработка аккумуляторов для смартфонов с повышенной емкостью и прочностью идет долгие годы, и впервые о ней стало известно в 2007 году, когда группа ученых Стэнфордского университета впервые внесла предложение использовать композитный анод на основе кремния и углерода вместо традиционного графита.
Упомянутая технология «простаивала» в качестве теоретической вплоть до 2020 года, пока финансировать ее не взялась компания Honor. Результат ее разработок появился уже в 2023 году — первое поколение кремний-углеродных батарей хоть и имело принципиально новую структуру, но качестве практически не отличалось от привычных литий-ионных АКБ. В середине 2024 года свет увидело второе поколение SiC-аккумуляторов — улучшенная вариация первых разработок, которая значительно превосходит батареи типов Li-ion и Li-Pol.
Отличие кремний-углеродной батареи от литий-ионных и литий-полимерных
Главное отличие кремний-углеродных аккумуляторов заключается в их устройстве, а именно — в выборе материала для анода. Привычный и универсальный графит, использовавшийся долгие годы за неимением достойных альтернатив, сменился кремний-углеродной наносетью.
Как понятно из названия, она объединяет в себе кремний и углерод, при этом сохраняя достоинства обоих материалов и компенсируя их недостатки. Так, например, кремний был выбран за счет его способности хранить в 9,5 раз больше энергии на грамм массы, а также возможности работать без потери емкости при низких температурах.
Преимущества кремний-углеродных батарей
Главным преимуществом SiC-аккумуляторов стала емкость, которая увеличилась на 20% по сравнению с литий-ионными батареями. Это значит, что смартфоны с одинаковыми габаритами смогут быть оснащены более вместительными аккумуляторами, что позволит им работать дольше на одном заряде. Так, по мнению экспертов, с 2025 года смартфоны с углеродно-кремниевыми батареями будут иметь емкость от 6000 мАч. Для сравнения: наиболее емкие литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы вмещают в себя примерно 5000-5500 мАч.
Другой немаловажный плюс — более быстрая зарядка. Каждый из двух элементов батареи поддерживает мощность до 60 Вт, что позволит заряжать смартфоны с кремний-углеродным аккумуляторами быстрее: менее чем за 30 минут от 0 до 100%.
Важно упомянуть и возросшую устойчивость к морозам. SiC-аккумуляторы способны работать при температуре до -20°С без потери емкости.
Недостатки кремний-углеродных батарей
Новые аккумуляторы типы SiC имеют несколько недостатков, и все они завязаны на эксклюзивности разработки компанией Honor. Так как она стала своего рода монополистом, который продает лицензии другим производителям, то и стоимость назначает исключительно Honor. Как результат, кремний-углеродные батареи сама компания встраивает в свои флагманские смартфоны, цена которых часто превышает 100 тысяч рублей.
Производители, купившие лицензию Honor на разработку кремний-углеродных батарей, придерживаются той же политики. К примеру, стоимость смартфона IQOO 13 5G с SiC-батареей начинается от 70-80 тысяч рублей, а смартфона Realme GT7 Pro с тем же аккумулятором — от 90 тысяч.
К сожалению, в ближайшие годы ситуация вряд ли изменится, поэтому новейшие кремний-углеродные батареи будут доступны только в дорогостоящих, продвинутых смартфонах флагманского уровня. Ожидать их в бюджетниках стоит лишь через 5-10 лет, когда технология станет более распространенной и стоимость ее использования снизится.