В области аккумуляторов появился новый значимый игрок: кремний-углеродные батареи, которые имеют большую ёмкость, быстрее заряжаются и могут быть более экономичными по сравнению с литий-ионными.

Преимущества кремния в батареях:

• Увеличивает энергоёмкость.
• Ускоряет процесс зарядки.
• Снижает температурные риски во время зарядки и разрядки.
• Может снизить производственные расходы.
• Позволяет создавать более тонкие и лёгкие устройства.
• Обеспечивает устойчивость к низким температурам.

Кремний-углеродные батареи в смартфонах:

Первым устройством, оснащённым такой батареей, стал Honor Magic 5 Pro, который вышел в апреле 2023 года и имел ёмкость 5 100 мАч — на 7% больше, чем у европейской версии с литий-ионной батареей. Технология развивается, и современные флагманы Xiaomi, Vivo, Honor и других китайских брендов уже используют подобные аккумуляторы с ёмкостью около 6000 мАч, при этом размеры и вес устройств остаются практически неизменными. По слухам, известные компании Apple и Samsung также рассматривают возможность использования этой технологии.

В чем особенность кремний-углеродных батарей?

Суть заключается в том, что это модифицированные литий-ионные батареи с измененным строением анода — ключевой части, через которую энергия передаётся в устройство. Ранее аноды изготавливались из графита, но кремний значительно более эффективен: для хранения 4 атомов лития требуется всего 1 атом кремния, в отличие от ранее используемых 24 атомов углерода.

Почему технологии не использовались раньше?

Причина заключается в проблеме, с которой учёные боролись с начала 2000-х: во время зарядки кремний сильно увеличивается в объёме, что может привести к разрушению батареи. Решение этой проблемы стало возможным благодаря добавлению углерода, который создаёт прочную сетку и предотвращает чрезмерное расширение кремния.

Источник: @techno_yandex