فهرست سایت
گوناگون نوشته شده در تاریخ ۱۰ مرداد ۱۴۰۴ توسط ادمین

باتری‌های سیلیکون-کربن: فناوری که اضطراب ناشی از باتری را به گذشته تبدیل می‌کند

باتری‌های سیلیکون-کربن: فناوری که اضطراب ناشی از باتری را به گذشته تبدیل می‌کند

تحول در فناوری باتری شاید همواره در کانون توجه نبوده، اما بی‌شک یکی از مهم‌ترین عوامل در تجربه روزمره کاربران به شمار می‌رود. طی سال‌های گذشته، پردازنده‌ها سریع‌تر شده‌اند، نمایشگرها کیفیت بالاتری پیدا کرده‌اند و دوربین‌ها به سطح DSLR نزدیک شده‌اند؛ اما عمر باتری تا به امروز، تقریباً بدون تغییر مانده است. انقلابی آرام در شیمی باتری در حال شکل‌گیری است که به نام سیلیکون-کربن شناخته می‌شود.

محدودیت‌های باتری‌های لیتیوم-یون

بیشتر گوشی‌ها، لپ‌تاپ‌ها و خودروهای الکتریکی امروزی به باتری‌های لیتیوم-یون متکی هستند. این فناوری بر پایه آند گرافیتی توسعه یافته است (ماده‌ای ایمن و پایدار اما با ظرفیت محدود 372 میلی‌آمپر در گرم). رشد سالانه این باتری‌ها بسیار ناچیز بوده و نیازهای رو به رشد کاربران را پاسخ نمی‌دهد.

ورود فناوری سیلیکون-کربن

سیلیکون به دلیل توان جذب 10 برابری یون‌های لیتیوم نسبت به گرافیت، ظرفیت بالقوه‌ای برابر با 4200 میلی‌آمپر ساعت در گرم دارد. ولی متأسفانه هنگام شارژ تا 400 درصد منبسط می‌شود که منجر به ترک خوردن الکترودها و کاهش سریع عمر باتری می‌گردد. راه‌حل این مشکل، استفاده از ترکیب سیلیکون-کربن است، ترکیبی هوشمندانه که سیلیکون نانویی را در ساختار پایدار کربن ادغام می‌کند. این ساختار باعث حفظ ظرفیت بیشتر بدون تورم مخرب می‌شود.

عملکرد فنی باتری‌های سیلیکون-کربن

در باتری‌های لیتیوم-یون سنتی، یون‌های لیتیوم بین الکترود مثبت و منفی (کاتد و آند) در جریان شارژ و دشارژ جابه‌جا می‌شوند. باتری‌های سیلیکون-کربن نیز همین روند را دنبال می‌کنند، اما ساختار بهبود یافته آند آنها امکان ذخیره یون‌های بیشتر را در همان حجم فراهم می‌سازد. به این معنا که یک باتری 5000 میلی‌آمپر ساعتی اکنون می‌تواند تا 6000 میلی‌آمپر ساعت انرژی ارائه کند (بدون افزایش فیزیکی در اندازه).

گذشته از ظرفیت، این باتری‌ها سریع‌تر شارژ می‌شوند، در دمای پایین عملکرد بهتری دارند، و در ولتاژ پایین انرژی بیشتری حفظ می‌کنند. در آزمایش‌های آنر، باتری سیلیکون-کربن تا 240 درصد ظرفیت باقی‌مانده بیشتری در ولتاژ 3.5 ولت نسبت به باتری‌های معمولی نشان داده است. این یعنی زمانی که باتری رو به اتمام است، مدت‌زمان روشن بودن صفحه نمایش به‌طور قابل‌توجهی بیشتر خواهد بود.

برندهای پیشرو و جهش در دنیای فناوری

آنر نخستین تولیدکننده‌ای بود که در سال 2023 باتری سیلیکون-کربن را در گوشی هوشمند خود معرفی کرد. پس از آن برندهایی مانند شیائومی، وان‌پلاس، ویوو، اوپو و حتی زیرمجموعه اقتصادی هواوی از این فناوری بهره بردند. بزرگترین تحول اما در گوشی‌های تاشو رخ داد؛ محصولاتی مانند Honor Magic V2 و Vivo X Fold 3 Pro توانستند عمر باتری را در بدنه‌هایی با ضخامت کمتر از 10 میلی‌متر افزایش دهند، دستاوردی که تا چند سال پیش دور از دسترس به نظر می‌رسید.

اکنون در سال 2025، پرچمدارانی چون وان پلاس 13 و شیائومی 15 اولتر بدون افزایش ضخامت دستگاه، از باتری‌های 6000 میلی‌آمپری سیلیکون-کربن بهره می‌برند. حتی هواوی با یک گوشی اقتصادی 170 دلاری مجهز به باتری 6620 میلی‌آمپری بازار را غافلگیر کرده است. آنر نیز موفق شده در سری Power باتری 8000 میلی‌آمپری را در بدنه‌ای کمتر از 8 میلی‌متر جای دهد. این روند رو به رشد ادامه دارد؛ Mix Flip 2 شیائومی با باتری 5165 میلی‌آمپری، Honor Magic V5 با باتری 6100 میلی‌آمپری، و Vivo X Fold 5 با ظرفیت 6000 میلی‌آمپری عرضه شده‌اند.

چرا اپل و سامسونگ هنوز از باتری‌های سیلیکون-کربن استفاده نکرده‌اند؟

با وجود رشد چشمگیر این فناوری، اپل و سامسونگ همچنان به باتری‌های لیتیوم-یون سنتی پایبند مانده‌اند. دلیل اصلی آن، مدیریت ریسک و حفظ اعتبار برند است. این شرکت‌ها ترجیح می‌دهند تا پس از بررسی کامل و حصول اطمینان از ایمنی، عمر مفید و سازگاری با اکوسیستم خود، به سمت فناوری‌های نو حرکت کنند. افزون بر این، طراحی باریک دستگاه‌های کنونی اپل و سامسونگ محدودیت‌هایی برای پذیرش باتری‌های جدید ایجاد کرده است، هرچند که برندهای چینی با جسارت، این مانع را پشت سر گذاشته‌اند.

آینده باتری‌های سیلیکون-کربن

با توجه به رشد سریع پذیرش این فناوری در بین برندهای مختلف، پیش‌بینی می‌شود تا سال 2026 بیش از نیمی از گوشی‌های اندرویدی از باتری‌های سیلیکون-کربن بهره‌مند باشند. کاهش ضخامت، افزایش ظرفیت، شارژ سریع‌تر و بهبود عملکرد در دماهای پایین از جمله عواملی‌اند که باعث مهاجرت سازندگان به این فناوری شده‌اند. اگر اپل و سامسونگ نیز به این جریان بپیوندند، می‌توان انتظار داشت که تجربه کاربری در زمینه باتری‌ها به سطحی کاملاً جدید ارتقاء یابد.

لینک کوتاه

ارسال دیدگاه

پاسخ به (لغو پاسخ)