Почему батарейки в телефоне до сих пор хватает только на день?

Смартфоны были в нашей жизни почти два десятилетия, и за это время мы увидели огромные улучшения. Однако одно в основном осталось прежним — заряжать телефон каждый день. Почему время автономной работы не улучшилось вместе со всем остальным?

Большие дисплеи с высоким разрешением, мощные процессоры, интеллектуальные программные функции и более высокая скорость передачи данных — это лишь некоторые из улучшений, произошедших за эти годы. Тем не менее, несмотря на все эти достижения в области технологий, я по-прежнему заряжаю свой телефон каждую ночь, как и в 2009 году.

Почему время автономной работы смартфона все еще плохое?

Вы можете привести довольно весомый аргумент в пользу того, что срок службы батареи на самом деле стал хуже. До появления смартфонов сотовые телефоны могли работать без подзарядки несколько дней. Конечно, смартфоны гораздо более продвинуты, чем эти устройства, но разве аккумуляторы тоже не должны развиваться?

Правда в том, что время автономной работы для большинства смартфонов довольно плохое. Если вы не используете супер-мега-ультра-модель, такую как iPhone 14 Pro Max или Samsung Galaxy S22 Ultra, вы, вероятно, внимательно следите за уровнем заряда батареи и, возможно, даже заряжаетесь до конца день.

Так что же здесь происходит? На самом деле это довольно просто, если разобраться. Смартфоны совершенствуются быстрее, чем аккумуляторы. Батареи со временем стали лучше с годами, но прогресс ничтожно мал по сравнению с чипами, дисплеями и другими компонентами смартфонов.

На самом деле, невероятные достижения в других компонентах смартфона — это то, что удерживает время автономной работы на уровне одного дня. Внутренние компоненты уменьшаются, что освобождает место для аккумуляторов большего размера. Это по-прежнему лучший ответ, который у нас есть для увеличения времени автономной работы — использование большего количества мАч для решения проблемы.

К сожалению, батареи, используемые сегодня в смартфонах, все еще основаны на технологиях 1990-х годов. Между 80-ми и 90-ми годами были достигнуты большие успехи в технологии аккумуляторов, но с тех пор ситуация застопорилась. По сути, мы достигли предела того, что мы можем выжать из литий-кобальтовых батарей.

Станут ли батареи когда-нибудь лучше?

Главный вопрос: выберемся ли мы когда-нибудь из этой колеи? Все ждут следующего большого прогресса в технологии аккумуляторов, но, похоже, он так и не наступит. Я, конечно, никогда бы не подумал, что мы все еще будем ежедневно заряжать наши телефоны, когда я получил свой первый.

На горизонте есть пара вещей, которых стоит с нетерпением ждать. Первый называется «многослойные батареи», и, как сообщается, Samsung планирует начать их массовое производство в будущем. Сложенные батареи буквально представляют собой несколько листов ячеек, уложенных друг на друга для достижения большей емкости при той же физической площади.

Однако не слишком надейтесь. Сложенные батареи увеличивают емкость только примерно на 10%. Телефон с батареей емкостью 5000 мАч может вместить 5500 мАч с технологией многоярусных аккумуляторов. Мы также не знаем, когда Samsung на самом деле начнет внедрять эту технологию — если это вообще произойдет.

Твердотельные батареи — еще одна технология, которая может стать решением. Обычные батареи имеют два металлических электрода в жидком веществе электролита. Ионные частицы перемещаются между электродами при зарядке и разрядке.

Как следует из названия, твердотельные батареи, ну, твердые. Жидкий электролит заменяют твердым куском металла или сплава. Электроды и электролит могут быть спрессованы в слои, которые могут быть более плоскими, чем обычная батарея на жидкой основе. Это означает большую емкость в корпусе того же размера.

Гораздо большую роль в мире аккумуляторных технологий играет графен. Графен представляет собой кристаллическую решетку графита толщиной в один атом. Несмотря на то, что графен почти двумерный, он является отличным проводником электричества и тепла, но при этом обладает высоким уровнем твердости и прочности. Графеновые батареи обеспечивают на 60% большую емкость, чем литий-ионные батареи того же размера.

Звучит здорово, правда? Действительно, графен — невероятный материал, но есть несколько серьезных препятствий. Графен очень сложно и дорого производить в массовом порядке. Невозможно сделать смартфон с графеновой батареей. В настоящее время лучшее, что мы можем сделать, — это гибридные батареи из графена и лития, которые уже можно купить у таких компаний, как Elecjet.

Смартфоны просто развиваются гораздо быстрее, чем аккумуляторы. Вполне вероятно, что наши телефоны потребуют еще больше энергии к моменту следующего крупного прорыва в области аккумуляторов. Не ожидайте, что в ближайшее время вы измените свою ночную зарядку. А пока лучше всего выбрать лучший iPhone или лучший телефон Android с точки зрения времени автономной работы или иметь при себе несколько портативных зарядных устройств.