گوشیهای هوشمند امروزی تقریباً هر کاری را میتوانند انجام دهند. اما باتریهای آنها اغلب برای همگام شدن با این همه قابلیت، با چالش مواجه هستند. تولیدکنندگان سالهاست که محدودیتهای فناوری لیتیوم-یونی را جابجا کردهاند، اما نوع جدیدی از باتری وعده تغییر این معادله را میدهد. باتریهای سیلیکون-کربن که در حال حاضر در برخی از گوشیهای پرچمدار ظاهر شدهاند، گامی رو به جلو در ذخیرهسازی انرژی ارائه میدهد. امشب میخواهیم با هم در ترنجی به این موضوع بپردازیم که باتری سیلیکون-کربن چیست و چرا آینده گوشیهای هوشمند خواهد بود؟
باتریهای لیتیوم-یونی امروزی برای ذخیره انرژی به آندهای گرافیتی متکی هستند. گرافیت پایدار و نسبتاً ارزان است، اما ظرفیت محدودی برای نگهداری یونهای لیتیوم دارد. در نتیجه، سازندگان گوشی مجبور بودهاند بین اندازه باتری و وزن و ضخامت دستگاه تعادل برقرار کنند و اغلب دوام شارژ را فدای طراحیهای باریکتر کردهاند.
سیلیکون خالص ظرفیت تئوری بسیار بالایی دارد (تقریباً ۴۲۰۰ میلیآمپر ساعت بر گرم) که بیش از ده برابر ظرفیت گرافیت (۳۷۲ میلیآمپر ساعت بر گرم) است. با این حال، این ظرفیت ذخیرهسازی بالا هزینهای نیز دارد: سیلیکون میتواند تا حدود ۳۰۰ درصد متورم شود که منجر به ترک خوردن، ناپایداری الکتریکی و خرابی زودهنگام باتری میشود.
برای مقابله با این مشکل، سیلیکون با کربن ترکیب میشود تا یک ساختار مقاومتر تشکیل دهد. در هسته خود، باتریهای سیلیکون-کربن (Si/C) همچنان سلولهای لیتیوم-یونی هستند، اما ماده آند آنها به جای گرافیت خالص، یک کامپوزیت از سیلیکون و کربن است. این ترکیب هیبریدی، ذخیرهسازی انرژی را افزایش میدهد در حالی که به دنبال کنترل انبساط بدنام سیلیکون در هنگام شارژ است.
اولین گوشی هوشمندی که از باتری Si/C استفاده کرد، نسخه چینی آنر مجیک ۵ پرو بود. با این حال، جانشین آن، آنر مجیک ۶ پرو، با یک باتری Si/C به صورت جهانی عرضه شد. شرکتهایی مانند وانپلاس، اوپو، شیائومی و ریلمی نیز فناوری باتری Si/C را برای برخی از گوشیهای خود به کار گرفتهاند. به عنوان مثال، وانپلاس ۱۳ دارای یک باتری ۶۰۰۰ میلیآمپر ساعتی Si/C با پشتیبانی از شارژ سریع ۱۰۰ وات است.
بر اساس گزارش رسانه کرهای FNNews، سامسونگ و اپل در حال بررسی این فناوری هستند. با این حال، تحلیلگران میگویند ممکن است چند نسل محصول طول بکشد تا این فناوری در دستگاههای پرچمدار آنها ظاهر شود.
در حالی که این فناوری امیدوارکننده به نظر میرسد، باتریهای Si/C یک راهحل بینقص نیستند:
برای کاربران گوشیهای هوشمند، باتریهای Si/C به معنای دستگاههایی است که عمر طولانیتری دارند، سریعتر شارژ میشوند و در دست باریکتر احساس میشوند. اگر هزینهها کاهش یابد و تولید افزایش یابد، Si/C میتواند در دو تا سه سال آینده به استاندارد گوشیهای پرچمدار تبدیل شود. تا آن زمان، این یک ویژگی برجسته در تعداد محدودی از دستگاهها باقی خواهد ماند.