Твърдотелните батерии срещу литиево-йонните: защо революцията на смартфоните се забавя

Твърдотелните батерии отдавна се рекламират като следващата стъпка в мобилната електроника. Те предлагат повишена енергийна плътност, подобрена безопасност и по-дълъг живот от традиционните литиево-йонни батерии.

Въпреки очевидните предимства обаче, съвременните смартфони, включително и бъдещите iPhone-и, все още не са възприели тази технология. ZDNET обясни какво пречи на твърдотелните батерии да станат масово разпространени.

Основната разлика между твърдотелните батерии е използването на твърд електролит (материалът, който пренася електрическия заряд между анода и катода на батерията), вместо течния или гел електролита, използван в литиево-йонните батерии.

Конвенционалните батерии използват литиеви соли и запалими органични разтворители, докато твърдотелните използват сухи керамични материали. Този подход прави батериите по-малко пожароопасни, позволява по-бързо зареждане и увеличава броя на циклите на презареждане.

Тоест, в почти всички отношения, твърдотелните батерии превъзхождат литиево-йонните.

Производствените разходи обаче остават ключова пречка. Литиево-йонните батерии се използват от над 30 години, а масовото производство е достигнало милиарди годишно. Само Apple, според анализатори, продава приблизително 250 милиона iPhone-а годишно, докато само световният пазар на смартфони представлява 1,25–1,6 милиарда устройства.

Добавете към това търсенето на лаптопи, слушалки, смарт часовници, външни батерии и електромобили, с което става ясно, че настоящата верига за доставки на твърдотелни батерии просто не е готова за такива обеми.

Производството на нови батерии е по-сложно и води до по-нисък процент дефектни продукти. Освен това, твърдотелните батерии са по-чувствителни към вибрации и могат леко да се надуят по време на работа, което ги прави трудни за използване в компактна електроника.

В резултат на това, твърдотелните акумулатори днес струват от четири до осем пъти повече от литиево-йонните еквиваленти със същия капацитет.

Експертите смятат, че с времето повечето технически и производствени проблеми ще бъдат решени. Междувременно литиево-йонните батерии в момента са толкова напреднали в много отношения, че производителите не се стремят спешно да преминат към нови технологии.

Прогнозите за индустрията показват, че масовото производство на твърдотелни батерии ще започне едва в началото на 2030-та година —- и едва тогава те ще могат постепенно да заменят традиционните решения в смартфоните и други преносими устройства.