Кремний-углеродный аккумулятор позволил нарастить емкость смартфонов до 7000 миллиампер-часов без раздувания корпуса

Долгое время главным препятствием для увеличения автономности мобильных устройств оставались физические ограничения классических литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Чтобы разместить в смартфоне батарею на 7000 мА·ч, инженерам приходилось делать корпус толще одного сантиметра, а вес устройства превышал 200 граммов. Однако новые разработки в области материалов открыли путь к более емким и компактным накопителям энергии.

Новый подход к анодам

Решение пришло с использованием кремний-углеродных композитных материалов. Кремний обладает значительно большей удельной емкостью по сравнению с традиционным графитом, который десятилетиями применялся в анодах. Теоретически кремний способен удерживать больше ионов лития, необходимых для переноса заряда, однако ранние попытки использования этого материала наталкивались на серьезную проблему: при зарядке кремний сильно расширялся, что разрушало структуру аккумулятора.

Создание кремний-углеродного композита позволило решить эту проблему. Углеродная сетка приняла на себя механические нагрузки, сдерживая деформацию материала и предотвращая разрушение. Благодаря этому удалось существенно повысить плотность хранения энергии на кубический сантиметр объема.

Практический результат

Разработчики HONOR использовали новую технологию в модели HONOR 600. Устройство получило батарею повышенной емкости, сохранив тонкий корпус – всего 7,8 мм. Вес смартфона составил 190 граммов. Испытания подтвердили, что аккумулятор обеспечивает полтора-два дня работы под высокой нагрузкой от одного заряда. Кроме того, блок питания мощностью 80 ватт способен восполнить половину заряда всего за 20 минут.

Помимо нового типа аккумулятора, аппарат отличается усиленными защитными свойствами корпуса. Он получил сертификацию по стандартам IP69 и IP69K, что подтверждает его способность выдерживать прямое воздействие струй горячей воды и обработку перегретым паром.

Успешное применение кремний-углеродного анода в устройстве среднеценового сегмента демонстрирует, что мобильная индустрия перешла на новый технологический стандарт. Теперь можно повышать автономность без увеличения габаритов техники, что открывает новые возможности для проектирования смартфонов и других гаджетов.