Кремний-углеродные аккумуляторы как альтернатива Li-Ion и Li-Pol в смартфонах

Рынок мобильных гаджетов с каждым годом стремительно развивается. Улучшаются камеры, предлагаются все новые мощные процессоры, внедряются функции искусственного интеллекта и так далее. Однако одним из главных требований со стороны пользователей остаются надежные батареи с быстрым циклом зарядки и высокой емкостью.

И хотя пока в большинстве смартфонов до сих пор используются литий-ионные и литий-полимерные батареи с максимальной емкостью около 5000 мАч, этого обычно приходится достигать путем увеличения габаритов аккумулятора, жертвуя либо какими-то отдельными функциональными модулями. Либо нужно увеличивать размеры и вес самого мобильного устройства.

Однако уже в этом году в этом вопросе ожидаются значительные сдвиги, поскольку на замену Li-Ion и Li-Pol-батареям постепенно начнут приходить кремний-углеродные аккумуляторы (Si-C). В чем же заключается их преимущество и что препятствует их массовому стремительному внедрению? Давайте разберем это все поподробнее.

Конструктивные отличия

Стоит начать с того, что сами по себе литий-ионные аккумуляторы состоят из алюминиевого катода и медного анода. Катод обычно покрывают оксидом кобальта и лития, а анод — тонким слоем графита. Между катодом и анодом размещается электролит, пропускающий ионы лития, которые свободно перемещаются между ними в процессе зарядки-разрядки.

Принципиальным отличием Li-Ion и Li-Pol батарей является этот самый электролит. Если в литий-ионных батареях он представляет собой пористый сепаратор с пропиткой из электролита, то в литий-полимерных — это специальный электролит на основе полимеров.

Конструктивно все отличие Si-C-аккумуляторов от традиционных Li-Ion и Li-Pol батарей заключается в аноде, покрытом слоем из наноструктурированного кремний-углеродного