Діджитал Твердотільні батареї кращі за літій-іонні, але їх не ставлять у телефони: чому так
Твердотільні акумулятори мають значні переваги над літій-іонними, але значні проблеми заважають масово встановлювати їх у смартфони.
Твердотільні акумулятори пропонують підвищену щільність енергії, поліпшену безпеку і довший термін служби порівняно з літій-іонними. Редактор ZDNET Адріан Кінгслі-Гьюз розповів, чому ж їх досі не встановлюють на iPhone або інші гаджети.
Твердотільні акумулятори використовують тверді електроліти (переносять електричний заряд між електродами) із сухих керамічних матеріалів, на відміну від легкозаймистих рідких розчинників у літій-іонних батареях. Негорючі тверді електроліти не тільки безпечніші, а й можуть мати значно вищу щільність енергії.
Твердотільні акумулятори заряджаються швидше, ніж аналогічні літій-іонні, і витримують більше циклів перезарядки. Таким чином вони перевершують літій-іонні акумулятори майже у всіх сферах, але їх не поспішають масово використовувати.
Відео дня
Головна причина у вартості. Літій-іонні акумулятори використовуються вже понад 30 років, і за цей час людство налагодило масове виробництво, випускаючи мільярди таких батарей на рік. Тільки Apple продала торік близько 250 мільйонів iPhone, кожен з яких має літій-іонний акумулятор.
Загалом, світовий ринок смартфонів торік становив від 1,25 до 1,6 мільярда, а до них додаються також ноутбуки, навушники, смарт-годинники, портативні зарядні пристрої, електронні сигарети. Сучасні електромобілі мають близько 6000 літій-іонних елементів у кожному зарядному блоці.
Виробничі процеси давно оптимізовані, а ланцюги поставок — добре налагоджені, що в кінцевому підсумку знижує вартість. Твердотільні акумулятори ще не мають такої розвиненої індустрії, до того ж складніші у виробництві, що збільшує час виготовлення.
Менша кількість готової продукції призводить до того, що твердотільний акумулятор буде в 3-4 рази дорожчим за літій-іонний аналогічної ємності.
Твердотільні акумулятори також більш чутливі до вібрацій і трохи розбухають під час використання. Це означає, що вони поки що не такі надійні для використання в смартфонах або інших гаджетах. Тим часом, літій-іонні акумулятори зараз настільки хороші в багатьох сенсах, що виробники не поспішають від них відмовлятися.
Імовірно, проблеми з часом будуть вирішені. Експерти галузі кажуть, що масове виробництво твердотільних акумуляторів очікується на початку 2030-х років, і тоді почнеться поступовий перехід на новішу технологію.
Нещодавно дослідники з Південної Кореї винайшли спосіб здешевити виробництво твердотільних батарей на 90% або навіть більше. Їм вдалося це зробити завдяки багатофункціональним речовинам, які запобігають випаровуванню літію.
Тим часом, у продажу вже є твердотільний павербанк BMX SolidSafe 5K. Він виявився досить ефективним і дуже безпечним.