Cyrkonowo-Węglowe Baterie w Smartfonach: Pełny Przewodnik.

Akumulatory litowo-jonowe napędzają nasze urządzenia od ponad trzech dekad i od tego czasu ewoluowały. Jednak technologia prawie osiągnęła punkt nasycenia, więc czas nadszedł czas na alternatywę. Wprowadź krzemowe baterie węgla. Gęstsze i zdolne do utrzymania większego ładunku, akumulatory te torują drogę dla urządzeń, które trwają dłużej, zachowując lub nawet zmniejszając współczynnik tych urządzeń. Oto wszystko, co musisz o nich wiedzieć.

Co to są baterie z węgla silikonowego?

Baterie z węgla silikonowego to najnowsza innowacja w przenośnych urządzeniach zasilanych baterią i są wykorzystywane głównie w smartfonach. Oni gęstsze niż akumulatory litowo-jonowepakowanie większej ładunku w anodzie, a jednocześnie prawie podobne w wymiarach lub nawet szczuplejszy niż zwykłe akumulatory litowo-jonowe.

Wykorzystując technologię baterii węgla krzemowego, producenci mogą obejmować w swoich urządzeniach akumulatory o większej pojemności bez narażania ogólnego współczynnika urządzeń. Dzięki ich gęstości akumulatory te mogą przechowywać 25% więcej opłat. Tak więc, technicznie, krzemowy akumulator węglowy o dokładnie takich samych wymiarach, jak akumulator litowo-jonowy o mocy 5000 mAh do 6200 mah mocy.

Podczas gdy maksymalna gęstość teoretyczna akumulatorów litowo-jonowych wynosi około 387 WH/kg, akumulatory węglowe krzemowe mogą znacznie przekroczyć ten próg o 600 WH/KG. Pure Silicon może pomieścić 3500 WH/KG, ale prowadzi to do szybkiej ekspansji. Dlatego wprowadzono węgiel w celu stabilizacji materiału.

Jak działają akumulatory krzemowe?

Pomimo nazwy podstawowe zasady baterii węgla krzemu pozostają niezmienione. Nadal przenoszą jony litowe do katody, aby wytworzyć ładunek. Jednakże, zamiast używać anody grafitowejte akumulatory wykorzystują kompozyt krzemowy. Ponieważ jest gęstszy i utrzymuje większą ładunek, ogólny rozmiar pozostaje taki sam, gdy zwiększa się pojemność.

Powodem, dla którego akumulatory krzemowe są gęstsze, jest różnica w elementach używanych do tworzenia anody. W akumulatorach litowych jony litowe są przechowywane w anodzie grafitowej i zasadniczo przesuwają się między warstwami grafenu. Maksymalny grafen jonów litowych może się utrzymywać w stosunku 1: 6. Kompozyt krzemowy może przechowywać 15 atomów Li na 3 atomy SI.

Jeśli nie jesteś świadomy, jak działa bateria, jony litowe przechowywane w anodzie poruszają się do katody, która jest zwykle wykonana z tlenków metali na bazie litu, głównie tlenku kobaltu litowego. Podczas korzystania z urządzenia jony przenoszą się z anody do katody, wytwarzając energię wymaganą do funkcjonowania wszystkich komponentów.

Jednak po podłączeniu telefonu do ładowania, obecne jony litowe twojej ładowarki w katodzie, aby przejść do anody. Ogólna cechy akumulatorów lit-jonowych i krzemowych pozostają takie same-trwają ponad tysiąc cykli ładowania bez efektu pamięci i są lekkie.

Zalety krzemowych akumulatorów węglowych

Główną zaletą jest to, że ze względu na krzemowy kompozyt węglowy jest znacznie gęstszy, producenci może spakować więcej mocy w raczej szczupłą komórkę. Ponieważ akumulatory silikonowe używają anody węglowej silikonowej, brak warstw grafitowych oznacza, że ​​mogą one pobieraj znacznie szybciej i wydajnie przy około 80 W lub więcej bez konfiguracji wielu komórek.

Wreszcie, dzięki gęstszemu akumulatorom o większym ładowaniu, producenci mogą wytwarzać większe akumulatory lub korzystać z akumulatorów o większej pojemności w urządzeniach mniejsze lub szczuplejsze współczynniki formy. Zapewnia to, że użytkownicy nie muszą iść na kompromis w zakresie dynamiki projektowania.

Oppo Find N5 jest doskonałym przykładem, w którym firmie udało się zmniejszyć grubość urządzenia, jednocześnie zwiększając ogólną pojemność baterii o 15% (4850 mAh vs 5600 mAh)

Krzem-węgiel kontra litowo-jon: Jakie są różnice?

Jedną z głównych różnic między węglem węglowym i litowym jest materiał anody. Akumulatory litowo-jonowe wykorzystują grafit, którego zdolność do trzymania ładowania poprawiła się dopiero od czasu wprowadzenia akumulatorów litowo-jonowych. Jest jednak znacznie mniej gęsty niż krzemowy węgiel, a szybsze ładowanie wymaga układu wielokomórkowego. Oto tabela, aby zrozumieć różnice.

Czym różni się węgiel krzemowy od węgliku krzemowego?

Być może widziałeś osoby korzystające z tych terminów zamiennie, co jest zrozumiałe, jeśli nie znają technologii pod spodem. Ale zobaczenie, jak MKBHD popełnia ten sam błąd w jego recenzji Galaxy S25 Ultra, było zaskakujące, zwłaszcza że recenzuje również samochody elektryczne. Podczas gdy węgiel krzemowy i węglik krzemowy są związane z akumulatorami i ładowaniem, są to zasadniczo różne rzeczy.

Węgiel silikonowy jest stosowany w akumulatorach, podczas gdy Krzemowy węglik jest stosowany przede wszystkim w zasilaczach Jak ładowarki, falowniki i inne akcesoria. Krzemowy węglik jest bardziej w linii z azotkiem galu lub GAN, jak to nazywa przemysł, który jest używany przede wszystkim w ładowarkach smartfonów. Teraz skal, aby zaspokoić potrzeby zasilania przemysłowego lub szybkie ładowarki dla samochodów. Właśnie tam stosuje się węglik krzemowy, ze względu na wyjątkowe możliwości obsługi napięcia i lepszą przewodność cieplną.

Telefony, które wykorzystują baterie z węgla krzemowego

Wiele marek smartfonów, takich jak OnePlus, Xiaomi, Realme, Oppo i Honor, przeszło już na krzemowe akumulatory. Obejmuje to najnowsze OnePlus 13 (Recenzja) Załóż baterię o pojemności 6000 mAh, mimo że jest znacznie szczuplejszy niż jego poprzednik. Podobnie, Spark Slim Device Tecno ma baterię 5200 mAh, mimo że jest sprawiedliwe 5,75 mm Gruby, dzięki nowej technologii. . Oppo Znajdź N5 To kolejny świetny przykład, w którym mocno wykorzystane baterie krzemowe węglowe, aby stworzyć niezwykle cienki składany.

Podczas gdy chińscy producenci torują obecnie drogę, zajmie to przynajmniej rok lub dwa na krzemowe akumulatory węglowe, aby dotrzeć do Pixels i Samsunga. Jest to, że nadchodzący Edge Galaxy S25 nie będzie miał tej technologii baterii i byłby idealny dla Samsung, który odłożył premierę tylko do tego. Jednak raporty sugerują, że koreański gigant może ich użyć od przyszłego roku.

Czy baterie krzemowe-węglowe są mniej zanieczyszczające?

Chociaż chcielibyśmy badać korzyści środowiskowe z krzemu węglowego nad lit-jonem, po prostu nie ma wielu informacji do poparcia naszych stwierdzeń. Z jednej strony krzem występuje w obfitości i jest wszędzie, co uczyniłoby to przyjaznym dla środowiska. Ale krzemionka używana w tych akumulatorach musi mieć najczystszą formę, a to wymaga dużo energii.

Nie wspominając o tym, że technologia nadal używa litu i kobaltu i potrzebujesz mnóstwa wody do wydobywania pierwiastków. Dlatego, podczas gdy silikonowo-węgiel może być nieco lepiej Dla środowiska to jest nie do końca dobre albo.

Co sądzisz o krzemowych akumulatorach węglowych? Daj nam znać w komentarzach poniżej.