Foto: Magnific

Křemík dostane do stejného prostoru více energie

Výrobci chytrých telefonů začínají ve větší míře používat baterie označované jako silicon-carbon. Nejde přitom o úplně nový druh akumulátoru, který by nahradil lithium-iontovou technologii. Základem zůstává lithiová baterie, mění se však složení její záporné elektrody neboli anody.

V běžných článcích se pro anodu používá především grafit. Ten je spolehlivý a během nabíjení se příliš nemění, jeho teoretická kapacita je však omezena přibližně na 372 miliampérhodin na gram. Křemík dokáže při stejné hmotnosti uložit několikanásobně více lithia. Výrobci proto část grafitu nahrazují směsí obsahující křemík a uhlík.

Výsledkem je vyšší energetická hustota. Telefon může dostat větší baterii, aniž by kvůli tomu výrazně přibral nebo zesílil. Technologie se již objevila například u značek Honor, Oppo, Xiaomi a OnePlus. Samsung ji poprvé nasadil také v nové skládací řadě Galaxy Z8.

Galaxy Z Fold8 Ultra díky tomu nabízí baterii s kapacitou 5 000 mAh, která je podle Samsungu o 14 procent větší než u předchozí generace. Tělo telefonu přitom zůstalo v rozloženém stavu tenké 4,1 milimetru. Výrobce musel kvůli vlastnostem křemíku upravit nejen anodu, ale také katodu, separátor a další části celého článku.

Vyšší kapacita se v praxi projevuje především delší dobou mezi nabíjením. Některé současné telefony s tímto typem baterie již překračují hranici 7 000 mAh, aniž by připomínaly robustní odolné modely. Křemík může pomoci také při rychlém nabíjení, protože lithium se v něm ukládá jiným způsobem než mezi vrstvy grafitu.

Delší výdrž telefonu nemusí znamenat delší život baterie

Hlavní problém křemíku se projeví během nabíjení a vybíjení. Zatímco grafit zvětšuje svůj objem přibližně o deset procent, částice křemíku mohou při přijímání lithia nabobtnat až několikanásobně. Opakované rozpínání a smršťování narušuje strukturu elektrody a postupně snižuje využitelnou kapacitu.

Právě proto výrobci nepoužívají čistou křemíkovou anodu. Do grafitu přidávají pouze omezené množství křemíku a hledají poměr, který zvýší kapacitu, ale nezkrátí životnost na nepřijatelnou úroveň.

Kompromis je vidět také u nových skládacích Samsungů. Evropské údaje uvádějí zachování požadované kapacity po 1 200 nabíjecích cyklech. Předchozí generace s tradičnější konstrukcí baterie deklarovala 2 000 cyklů. Vyšší výdrž během jednoho dne tak může být vykoupena rychlejším stárnutím článku.

Rozdíl ale nemusí být pro každého uživatele tak výrazný, jak napovídají samotná čísla. Telefon, který vydrží dva dny, absolvuje méně plných nabíjecích cyklů než zařízení dobíjené každý večer. O skutečné životnosti navíc rozhoduje teplota, rychlost nabíjení i to, jak často majitel nechává baterii vybít nebo nabít až na krajní hodnoty.

Zdroj: Engadget.com