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

Главным препятствием для роста автономности мобильной техники долгое время оставались физические ограничения классических литийионных и литий-полимерных аккумуляторов. Чтобы уместить в смартфон батарею на 7000 миллиампер-часов по старым технологиям, инженерам приходилось делать корпус толще одного сантиметра, а вес устройства превышал 200 граммов. Однако современные разработчики нашли решение в использовании кремний-углеродных композитных материалов.

Кремний обладает в разы большей удельной емкостью по сравнению с традиционным графитом, который применяли в анодах десятилетиями. Теоретически кремниевая матрица способна удерживать значительно больше ионов лития (необходимых для переноса заряда и накопления энергии), однако ранняя реализация столкнулась с серьезным препятствием: при зарядке кремний сильно расширялся в объеме, что быстро разрушало структуру аккумулятора. Создание кремний-углеродного композита решило эту проблему, так как углеродная сетка приняла на себя механические нагрузки и сдержала деформацию материала.

Внедрение кремний-углеродной структуры позволило существенно повысить плотность хранения энергии на один кубический сантиметр объема. В результате конструкторы уместили батарею повышенной емкости в тонкий 7,8-миллиметровый корпус HONOR 600, весящий всего 190 граммов. Испытания подтвердили, что такой накопитель обеспечил гаджету полтора-два дня работы под высокой нагрузкой от одного заряда, а блок питания мощностью 80 ватт восполнил половину заряда аккумулятора всего за 20 минут.

«Молекулярный огнетушитель» защитит аккумуляторы от самовозгорания Ученые разработали «молекулярный огнетушитель», который включается при перегреве Li-Ion аккумулятора и моментально останавливает начинающееся возгорание и взрыв. naked-science.ru

Помимо аккумулятора нового типа, инженеры усилили защитные свойства корпуса. Аппарат получил сертификацию по стандартам IP69 и IP69K, что подтвердило способность устройства переносить прямое воздействие струй горячей воды и обработку перегретым паром.

Успешное применение кремний-углеродного анода в массовом устройстве среднесегментного класса продемонстрировало, что индустрия мобильных аккумуляторов перешла на новый технологический стандарт, позволяющий повышать автономность без увеличения габаритов техники.