Кремний вместо графита: новая эра аккумуляторов для смартфонов

Кремний-углеродные батареи: революция в автономности или очередной компромисс?
Автор: Владислав Дегтярёв , Редактор Фото: © A. Krivonosov
В мире

Современные смартфоны постепенно переходят от традиционных литий-ионных аккумуляторов с графитовым анодом к кремний-углеродным элементам. Эти батареи заменяют чистый графит на композит из кремния и углерода (Si/C), что позволяет повысить ёмкость и энергоэффективность. Кремний способен накапливать в несколько раз больше ионов лития, чем графит, а углерод выполняет роль стабилизирующего каркаса, предотвращающего разрушение материала, пишет PEPELAC.NEWS.

Главное преимущество — до 25% больший запас энергии при тех же размерах, что открывает производителям путь либо к увеличению автономности, либо к созданию более тонких корпусов смартфонов. Ещё одно достоинство — возможность быстрой зарядки, поскольку кремний-углеродный анод способен принимать литий-ионы значительно быстрее. При правильной инженерии такие батареи также демонстрируют меньшую деградацию при циклах заряд-разряд. Однако технология не лишена проблем.

Кремний при зарядке расширяется почти втрое, создавая сильные внутренние напряжения, что сокращает срок службы без точной компенсации. Производство Si/C-элементов требует сложного контроля состава и структуры наночастиц, что делает процесс дорогим и технологически требовательным. Кроме того, долговечность таких аккумуляторов пока подтверждена в основном лабораторно — реальных испытаний в массовых устройствах ещё недостаточно.

Кремний-углеродные аккумуляторы — это логичный следующий шаг после литий-ионных, но пока не финальный. Технология уже демонстрирует реальный прирост эффективности, однако массовый переход потребует снижения себестоимости и накопления эксплуатационного опыта.

Производители вроде Samsung и Xiaomi уже тестируют Si/C-элементы, и в ближайшие годы они могут стать стандартом для премиальных моделей. Таким образом, кремний-углеродные батареи — это не просто тренд, а фундамент для будущих смартфонов, где увеличенная автономность и высокая энергоэффективность станут нормой.