31 تیر 1404 ساعت 20:00
فناوری سیلیکون کربن همچون یک ناجی افسانهای برای باتری گوشی از راه رسیده است. با این فناوری شگفتانگیز هرگز نگران تمام شدن باتری گوشی نخواهید شد.
زمانی گوشیهای موبایل صرفا به تماس و پیام محدود میشدند. هرچند امروز استریم ویدیو، ایفای نقش بهعنوان کنسول بازی و اجرای هوش مصنوعی به ویژگیهای مهم آنها اضافه شده است. طبیعتا این حجم از پردازش به باتری بیشتری نیاز دارد. اینجاست که اهمیت فناوری سیلیکون کربن برای باتری مشخص میشود.
رویای شیرین باتری سیلیکون کربن به واقعیت تبدیل شده است
تا ۵ سال پیش گوشیهای پرچمدار اندرویدی با باتریهای ۳۰۰۰ میلیآمپر ساعتی عرضه میشوند. این باتری میتوانست استفاده سنگین برای یک روز کامل را تضمین کند. حالا حتی باتریهای ۴۰۰۰ میلیآمپر ساعتی توان دوام آوردن برای یک روز کامل را ندارند.
باتری های سیلیکون کربن میخواهند وضعیت را با افزایش چگالی انرژی تغییر دهند؛ اما چطور چنین انقلاب بزرگی انجام خواهد شد؟
تفاوت باتری های سیلیکون کربن با باتری های لیتیوم یونی
باتریهای جدید از همان فناوری باتریهای لیتیوم یونی رایج استفاده میکنند. با این تفاوت که بهجای گرافیت از مواد پایه سیلیکون استفاده میشود. در یک سلول لیتیوم استاندارد آند از جنس گرافیت است. هرچند در باتری جدید بخش زیادی از آند گرافیتی با ترکیبات سیلیکون کربن جایگزین میگردد.
از آنجایی که اتمهای سیلیکون میتوانند تا ۱۰ برابر بیشتر از گرافیت یونهای لیتیوم را در خود ذخیره کنند، تغییری بزرگ رقم میخورد. ظرفیت گرافیت حدود ۳۷۲ میلیآمپر ساعت بر گرم است. در حالی که سیلیکون از نظر تئوری میتواند به ظرفیت ۳۶۰۰ تا ۴۲۰۰ میلیآمپر ساعت بر گرم برسد. هرچند متاسفانه سیلیکون یک نقطه ضعف مهم دارد.
سیلیکون هنگام جذب لیتیوم بهشکل چشمگیری منبسط میشود. به این معنی که هنگام شارژ باتری حدود ۳ تا ۴ برابر اندازه اولیه میرسد. اگر باتری کاملا از جنس سیلیکون باشد، منبسط شدن سبب ترک خوردن الکترود و نابودی باتری خواهد شد.
در فناوری سیلیکون کربن مشکل باتری با مخلوط کردن ذرات کربن و سیلیکون حل میشود. در حالت جدید سیلیکون بدون اینکه سبب ترک خوردن سلول شود، منبسط خواهد شد. بهخاطر اضافه کردن کربن است که ظرفیت باتریهای جدید نمیتواند تا ۱۰ برابر باتریهای سیلیکونی خالص باشد. در واقع میزان چگالی انرژی باتریهای جدید به درصد سیلیکون آنها بستگی دارد.
تاثیر باتریهای جدید بر استفاده از گوشی
کاملا مشخص است که استفاده از فناوری سیلیکون کربن در باتری باعث میشود که مدت بیشتری از گوشی استفاده کنید. هرچند نکته مهم اینجاست که باتریهای با ظرفیت بالا دیگر وزن زیادی نخواهند داشت و فضای چندانی را هم اشغال نمیکنند. در واقع این فناوری سبب محبوبیت گوشیهای تاشو خواهد شد.
سامسونگ به تازگی از گلکسی زد فولد 7 رونمایی کرده است. همه دوست دارند که یک گوشی تاشو با نمایشگر ۸ اینچی را داشته باشند. هرچند مشاهده باتری ۴۴۰۰ میلیآمپر ساعتی باعث میشود کمی عقب بنشینند. ترکیب این باتری با نمایشگرهای بزرگ و باکیفیت و تراشه قدرتمند سبب میشود که همیشه یک شارژ در نزدیکی خود داشته باشید.
سری آنر Magic V و اوپو فاید N5 بهخوبی نشان دادند که چطور میتوان بدنهای بسیار باریک را با باتری بزرگ ترکیب کرد. علاوه بر این، فناوری باتری سیلیکون کربن فضای بیشتری را در اختیار شرکت سازنده قرار میدهد. در نتیجه شرکتها قادر خواهند بود از سیستمهای گرمازدایی قویتر و بهتری بهره ببرند. این مسئله هم برای عمر باتری در بلندمدت خوب است و هم امکان استفاده از سرعت شارژ بالا را فراهم میکند.
شرکتهایی مثل کوالکام نیز در ساخت تراشههای قدرتمند برای گوشی با مشکل افزایش دما مواجه نخواهند شد. در واقع این فناوری میتواند همهچیز را تغییر دهد.
پیشتازی شرکتهای چینی و عقبماندگی اپل و سامسونگ
اخیرا در اخبار تکنولوژی گزارشهای زیادی مربوط به عرضه گوشیهای چینی با باتریهای بسیار بزرگ مطرح شده است. ظاهرا ریلمی میخواهد از باتری ۱۰ هزار میلیآمپر ساعتی برای گوشی جدید خود استفاده کند. گوشی جدید تنها ۸.۵ میلیمتر ضخامت خواهد داشت و وزن آن نیز حدود ۲۰۰ گرم خواهد بود. در واقع ریلمی توانسته بدون افزایش وزن یا ضخامت گوشی نسبت به گوشیهای فعلی ظرفیت باتری را بهشدت افزایش دهد.
گوشی وان پلاس 13T نیز بهتازگی با عملکرد چشمگیر خود همه را حیرتزده کرده است. این گوشی کامپکت به یک نمایشگر کوچک ۶.۳ اینچی مجهز شده؛ اما از باتری ۶۲۶۰ میلیآمپر ساعتی بهره میبرد. ترکیب این باتری با شارژ سریع ۱۰۰ وات جذابیت زیادی دارد.
شیائومی در نسخه چینی گوشی میانرده ردمی نوت 14 پرو پلاس از باتری ۶۲۰۰ میلیآمپر ساعتی در یک بدنه بسیار باریک استفاده کرده بود. آنها میخواهند در نسل آينده ظرفیت باتری را حتی تا ۸۰۰۰ میلیآمپر ساعت نیز بالا ببرند.
یکی از مدیران سامسونگ تایید کرده است که آنها سالها در حال توسعه باتری های سیلیکون کربن بودهاند. ظاهرا کرهایها قصد دارند در آینده گوشیهای مختلفی را با این فناوری عرضه کنند؛ اما همچون شرکتهای چینی عجله ندارند. به همین خاطر باتری گلکسی اس 26 اولترا چندان بزرگتر از قبل نخواهد بود.
اپل نیز از سال ۲۰۱۸ در حال توسعه باتریهای اختصاصی خود با این فناوری بوده است. هرچند هیچ گزارشی در رابطه با رونمایی از یک آيفون مجهز به باتری سیلیکون کربن در آینده نزدیک شنیده نمیشود.
دلیل عدم حضور باتری های سیلیکون کربن در تمام گوشیها
با توجه به مزیتهای چشمگیر فناوری باتری سیلیکون کربن باید شاهد استفاده از آنها در تمام گوشیها باشیم. پس چرا اینگونه نیست؟ اول از همه اینکه قوانین برخی کشورها جلوی واردات گوشیهای مجهز به یک باتری با ظرفیت بیش از ۶۰۰۰ میلیآمپر ساعت را میگیرند.
در بسیاری از مناطق از جمله آمریکا هر سلول باتری با ظرفیت بیش از ۲۰ وات ساعت بهعنوان کالای خطرناک برای حملونقل شناخته میشود. در واقع در رابطه با تولید گرمای زیاد، آتش گرفتن و منفجر شدن گوشی هنگام جابهجایی نگرانی وجود دارد. اگر شرکتی بخواهد این محدودیت را رد کند، باید هزینه زیادی بابت حملونقل بپردازد.
وان پلاس 13T نیز توانسته با یک ترفند هوشمندانه این محدودیت را دور بزند. آنها باتری را به چند سلول کوچکتر تقسیم کردهاند تا ظرفیت هر سلول باتری زیر ۲۰ واتساعت باقی بماند. هرچند اینکار برای گوشیهای غیرپرچمدار توجیه اقتصادی ندارد.
مشکل دوم به فرسودگی سریع باتری های سیلیکون کربن در مقایسه با نمونههای قدیمی مربوط میشود. اگر مهندسی مناسب در این زمینه صورت نگرفته باشد، باتری در مدت کوتاهی بخش قابلتوجهی از ظرفیت خود را از دست میدهد.
برخی شرکتها ادعا میکنند که با ترفندهای نرمافزاری سرعت ضعیف شدن باتری را کند میکنند. برخی دیگر نیز از ترکیبات پلیمر آلی و فناوریهای پیچیده برای ترمیم باتری صحبت میکنند. ادعاهایی که باید فعلا با دیده تردید به آنها نگریست.
اولین نسل از گوشیهای مجهز به باتری سیلیکون کربن پس از گذشت یک سال با مشکل جدی مواجه میشدند. تردیدی وجود نداشت که شرکت سازنده طول عمر را فدای ظرفیت بیشتر کرده بود. اکنون برخی از ذرات نانو سیلیکون و چارچوبهای پیشرفته کربنی برای برطرف کردن مشکل صحبت میکنند. این فناوری بسیار پیچیده است و نسبت به آندهای قدیمی هزینه ساخت بالایی دارد.
پیشتر درصد بسیار کمی سیلیکون در باتریهای گوشی وجود داشت؛ اما اکنون شرکتهای سازنده از ۱۰ تا ۱۵ درصد سیلیکون صحبت میکنند. تغییر شگرفی که قطعا با هزینههای بسیار زیاد در زمینه زیرساختها ممکن شده است. در حال حاضر فناوریهای باکیفیت باتری صرفا در گوشیهای پرچمدا صرفه اقتصادی دارند. هرچند حتی کیفیت این فناوری در بلندمدت همچنان در دست بررسی است.
شاید سامسونگ و اپل حق داشته باشند که با تردید نسبت به باتری جدید نگاه کنند. گزارش اتحادیه اروپا در زمینه باتری گوشیها نیز تفاوت کیفیت محصولات شرکتهای چینی با سامسونگ را بهخوبی نشان داد.
آینده باتری های سیلیکون کربن در گوشی
در طول دو سال گذشته شاهد پیشرفتهای شگفتانگیزی در فناوری باتری سیلیکون کربن بودهایم. این باتریها هنوز به بلوغ کامل نرسیدهاند؛ اما کاملا مشخص است که آینده را رقم خواهند زد.
همانطور که فناوری شارژ سریع دو ساعت منتظر ماندن برای شارژ شدن گوشی را به کمتر از ۲۰ دقیقه رساند، باتری سیلیکون کربن نیز قادر خواهد بود شارژ هر روزه را به شارژ هفتهای یکبار تبدیل کند. اتفاقی که برای آن لحظهشماری میکنیم!
source