Специалисты компании HONOR представили инновационный смартфон, оснащенный кремний-углеродной батареей емкостью 7000 миллиампер-часов. При этом толщина устройства не превышает 7,8 миллиметра. Эта разработка демонстрирует, что внедрение кремниевых анодов позволило преодолеть трудности, связанные с созданием компактных аккумуляторов большой емкости.

Ограничения физических размеров традиционных литий-ионных и литий-полимерных батарей долгое время препятствовали увеличению времени автономной работы мобильных устройств. Для размещения в смартфоне аккумулятора на 7000 миллиампер-часов, используя устаревшие технологии, потребовалось бы увеличить толщину корпуса более чем до одного сантиметра и вес устройства свыше 200 граммов. Современные инженеры нашли выход из положения благодаря применению кремний-углеродных композитных материалов.

Кремний характеризуется значительно большей удельной емкостью по сравнению с графитом, который десятилетиями использовался в анодах. Теоретически, кремниевая матрица способна удерживать большее количество ионов лития (необходимых для накопления энергии и передачи заряда), однако на ранних этапах разработки возникла серьезная проблема: при зарядке кремний значительно увеличивался в объеме, что приводило к разрушению структуры аккумулятора. Использование кремний-углеродного композита позволило решить эту проблему, поскольку углеродная структура поглотила механические напряжения и предотвратила деформацию материала.

Применение кремний-углеродной структуры позволило значительно увеличить плотность энергии на единицу объема. В результате разработчики смогли интегрировать аккумулятор повышенной емкости в корпус толщиной 7,8 миллиметра для модели HONOR 600, вес которой составил всего 190 граммов. Тестирование показало, что данный накопитель обеспечивает работу устройства от одного заряда в течение полутора-двух дней при интенсивном использовании, а зарядное устройство мощностью 80 ватт позволяет восстановить до половины заряда аккумулятора за 20 минут.

В дополнение к использованию нового типа аккумуляторной батареи, конструкторы улучшили характеристики защиты корпуса. Устройство прошло сертификацию в соответствии с требованиями IP69 и IP69K, что свидетельствует о его способности выдерживать непосредственное попадание струй горячей воды и воздействие перегретого пара.

Удачное внедрение кремний-углеродного анода в серийное устройство среднего ценового сегмента указывает на то, что отрасль производства мобильных аккумуляторов совершила переход к новому технологическому уровню, обеспечивающему увеличение времени автономной работы без увеличения размеров гаджетов.