A szilícium-szén akkumulátorok forradalmasítják az okostelefonokat, mivel gyorsabb töltési lehetőségeikkel és hosszabb üzemidőjükkel új dimenziót nyitnak a mobilhasználat terén.
A szilícium-szén akkumulátorok ára a gyártási nehézségei miatt magasabb, de hosszú távon dominánssá válhatnak az akkumulátorpiacon
A szilícium-szén akkumulátorok, amelyek már néhány csúcstechnológiás mobiltelefonban is megtalálhatók, jelentős előrelépést hoznak az energia tárolás terén. A klasszikus akkumulátorokban használt grafit helyett a szilícium-szén kompozit alkalmazásával ezek az új generációs elemek kisebb méretűek, ugyanakkor több energiát képesek szolgáltatni. Ráadásul gyorsabb töltési lehetőségeket kínálnak, és hozzájárulnak az ultravékony, hajlítható eszközök praktikusabbá tételéhez - számol be róla az AndroidPolice.
A jelenlegi lítium-ion akkumulátorok főként grafit anódokkal működnek az energia tárolása érdekében. A grafit megbízható és viszonylag gazdaságos megoldás, azonban a lítiumionok tárolására korlátozott kapacitással bír. Ennek következményeként a telefonkészülékek gyártóinak folyamatosan egyensúlyozniuk kell az akkumulátor mérete, a készülék súlya és vastagsága között. Ez gyakran a tartósság rovására megy, mivel a karcsúbb dizájn érdekében kompromisszumokat kell kötniük.
A tiszta szilícium elméleti fajlagos kapacitása magas, körülbelül 4200 mAh/g. Ez több mint tízszerese a grafitének (372 mAh/g). Az extra tárolókapacitásnak azonban ára van. A szilícium körülbelül 300 százalékkal megduzzadhat, ami repedésekhez, elektromos instabilitáshoz és az akkumulátor korai meghibásodásához vezethet. Ennek a problémának a leküzdésére a szilíciumot szénnel keverik, hogy ellenállóbb szerkezetet jöjjön létre.
Lényegében a szilícium-szén (Si/C) akkumulátorok továbbra is lítium-ion cellák, amelyekben azonban más az anód anyaga. A tiszta grafit helyett szilícium és szén kompozitja. Ez a hibrid növeli az energiatároló kapacitást, miközben igyekszik kontrollálni a szilícium töltés közbeni rémes tágulását. A tágulást a kizárólag grafitot tartalmazó cellákéhoz képest körülbelül a harmadára csökkenti, ami a mai okostelefonok házában lényegesen kezelhetőbb. A grafithoz képest a szilícium akár tízszer több lítiumiont képes tárolni.
A valós életben az Si/C anódok jelentős mértékben fokozhatják az energiasűrűséget, lehetővé téve az okostelefon-gyártók számára, hogy ugyanakkora térfogatban több energiát sűrítsenek. Továbbá, ezek az új típusú akkumulátorok hozzájárulhatnak a készülékek vékonyabb kialakításához anélkül, hogy a teljesítmény csökkenne. Az ilyen akkumulátorok kiemelkedő vezetőképességük révén gyorsabb töltési ciklusokat kínálnak, és alacsony hőmérsékleten is optimális teljesítményt nyújtanak.
A hajtogatható és más kompakt kialakítású készülékek talán a legnagyobb haszonélvezői a Si/C akkumulátoroknak. A nagyobb sűrűségű akkumulátorok lehetővé teszik, hogy ezek a készülékek egész napos akkumulátor-élettartamot érjenek el anélkül, hogy vastagabb vagy nehezebb kialakításra lenne szükség.
Az első olyan okostelefon, amely Si/C akkumulátort használt, a Honor Magic 5 Pro volt. Érdekesség, hogy a Si/C anód kizárólag a kínai piacon volt elérhető. A soron következő modell, a Honor Magic 6 Pro, már nemzetközi forgalomba is Si/C akkumulátorral érkezett. Ez a készülék 2024 elején debütált Kínában, és lenyűgöző 5600 mAh kapacitású akkumulátorral büszkélkedhetett. Ez a teljesítmény a konkurencia többségével összehasonlítva kiemelkedő volt, mindezt úgy, hogy a telefon vastagsága és súlya nem mutatott jelentős növekedést.
A OnePlus, az Oppo, a Xiaomi és a Realme is új szintre emelte a mobiltelefonok akkumulátor technológiáját, miután integrálták a Si/C alapú akkumulátorokat néhány készülékükbe. Például a OnePlus 13 modell lenyűgöző 6000 mAh kapacitású Si/C akkumulátorral debütált, mely képes támogatni a 100 W-os gyorstöltést. Ennek köszönhetően mindössze 30 perc alatt feltölthető a telefon 0%-ról 100%-ra, ami rendkívül praktikus a rohanó életvitelű felhasználók számára.
A hajtogatható eszközök új generációja egyre inkább kihasználja a legfrissebb akkumulátor technológiákat. Különösen figyelemre méltó a Honor Magic V5, amely az egyik legvékonyabb hajtogatható telefonként Si/C akkumulátort alkalmaz, ezzel nemcsak az akkumulátor élettartamát növeli, hanem a készülékház vékonyságát is fokozza. A koreai FNNews hírügynökség beszámolója szerint a Samsung és az Apple is érdeklődik e technológia iránt, de elemzők véleménye szerint valószínű, hogy néhány termékciklusnak el kell telnie, mire ez a fejlesztés megjelenik a cég zászlóshajó modelljeiben.
Bár a technológia ígéretesnek tűnik, a Si/C akkumulátorok nem tökéletes megoldás. A szilícium-szén anódok gyártása drágább, mint a grafité, ami megnövelheti az eszközök árát. Egy másik aggály a hosszú távú tartósság. Bár a mérnökök csökkentették a duzzadás problémáját, a szilícium még mindig jobban tágul, mint a grafit, ami több évnyi napi használat során befolyásolhatja az akkumulátor élettartamát.
A globális kereslet kielégítéséhez elengedhetetlen a termelési kapacitások bővítése, ami komoly kihívások elé állít minket. A meglévő gyártósorok jelenleg grafit alapú anyagokra lettek optimalizálva, így azok szilícium-szén kompozitokra való átalakítása jelentős idő- és pénzügyi ráfordítást igényel. Az okostelefon-használók számára a Si/C akkumulátorok előnyöket kínálnak: hosszabb élettartam, gyorsabb töltési lehetőség és vékonyabb készülékek formájában.
A gyártók számára az energia sűrűségének növelése kiemelten fontos feladat, különösen egy olyan időszakban, amikor a kamerák, kijelzők és processzorok terén tapasztalható innovációk egyre nagyobb elvárásokat támasztanak az akkumulátorok teljesítményével szemben. Amennyiben a költségek csökkennek és a gyártási folyamatok felgyorsulnak, a Si/C technológia a következő két-három évben a prémium telefonok új normájává léphet elő. Jelenleg azonban csak néhány kiválasztott készülékben érhető el ez az újítás - értesült az AndroidPolice.
