Nos últimos anos, com a influência profunda da IA, os smartphones estão gradualmente entrando na “era da IA”. Por um lado, a IA traz aos usuários uma experiência simples e agradável. Por outro lado, o poderoso poder de computação e as várias funções da IA fazem com que os celulares consumam mais energia. Mesmo com o aumento contínuo da capacidade da bateria do celular e a iteração contínua da tecnologia de carregamento rápido. O problema de “energia insuficiente” ainda é um obstáculo para muitos consumidores e fabricantes. Com base nisso, a tecnologia de ânodo de silício-carbono se tornou uma das soluções de bateria de celular mais populares nos últimos anos.
Como o nome sugere, a tecnologia de ânodo de silício-carbono converte materiais de ânodo de grafite tradicionais em materiais de ânodo de silício-carbono com maior capacidade específica. Dessa forma, melhora muito a densidade de energia da bateria e a capacidade de resolver o problema de energia insuficiente. Quando o tamanho do telefone celular permanece inalterado e o consumo de energia se torna mais rápido. Com os esforços incessantes dos profissionais da indústria, essa tecnologia agora está florescendo nas principais marcas de telefones celulares. E até foi promovida para outros terminais inteligentes, como tablets e dispositivos vestíveis. Aqui estão as baterias de ânodo de carbono-silício mais populares disponíveis agora.
Tecnologia de bateria de eletrodo negativo de silício-carbono
Princípio técnico
A tecnologia de bateria de eletrodo negativo de silício-carbono é uma tecnologia de bateria emergente. Ela visa melhorar a densidade de energia e a capacidade combinando as vantagens dos materiais de silício e materiais de carbono. A seguir, um breve resumo da tecnologia de bateria de eletrodo negativo de silício-carbono:
O princípio da tecnologia de bateria de ânodo de carbono é baseado principalmente na alta capacidade teórica específica do material de silício e seu mecanismo exclusivo de armazenamento de lítio de liga. O silício reage com o lítio para formar uma liga com uma capacidade teórica específica de até 4200mAh/g. Isso é muito maior do que os 372mAh/g dos materiais de grafite tradicionais. Durante o processo de carga e descarga, o ânodo de silício armazena lítio formando várias fases de liga, como Li12Si7, Li13Si4, Li7Si3 e Li22Si5 com lítio. No entanto, o silício pode causar grande expansão e contração de volume durante o processo de liga/desalinhamento, levando à degradação do desempenho da bateria. Para resolver esse problema, a tecnologia de ânodo de silício-carbono melhora o problema de expansão de volume de materiais à base de silício por meio de nanotecnologia, revestimento de carbono etc. Isso pode melhorar seu condutividade e estabilidade do ciclo. Materiais compostos de silício-carbono se tornaram o método de preparação com o progresso mais rápido na industrialização. Porque eles têm vantagens como boa estabilidade, pequena mudança de volume e excelente condutividade elétrica.
Vantagens técnicas
Após a introdução da tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono, ela traz principalmente as seguintes vantagens. Primeiro, melhora significativamente a densidade de energia da bateria. A capacidade teórica específica do material de silício é tão alta quanto 4200mAh/g, que é cerca de 10 vezes maior que a do grafite. Melhora muito o desempenho das baterias de lítio. densidade de energia. Em segundo lugar, as baterias de eletrodo negativo de silício-carbono têm maior desempenho de segurança. O menor potencial de desintercalação de lítio evita a precipitação de lítio na superfície durante o carregamento e reduz o risco de curto-circuito da bateria. Além disso, a aplicação de materiais de ânodo de silício-carbono pode ajudar a reduzir os custos da bateria e aumentar o alcance de cruzeiro dos veículos elétricos. Finalmente, os avanços na tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono fizeram com que a capacidade da bateria crescesse a uma taxa de cerca de 10% anualmente. Espera-se que a capacidade da bateria atinja 6000mAh no futuro, proporcionando aos usuários uma experiência de vida útil mais longa.
Inventário de baterias de ânodo de silício-carbono
A tecnologia de bateria de ânodo de carbono-silício é atualmente usada principalmente em produtos eletrônicos 3C. Ela tem sido amplamente e profundamente usada no campo de smartphones. De acordo com estatísticas incompletas. Quase 10 empresas, incluindo Honor, Huawei, Xiaomi, vivo, oppo, Lenovo e Realme, lançaram seis baterias de eletrodo negativo de silício-carbono. Os detalhes são os seguintes, sem nenhuma ordem específica, listados pela primeira letra da marca.
1. HONRA Glória
Bateria de ânodo de silício carbono Qinghai Lake
A bateria de ânodo de silício e carbono Qinghai Lake é uma tecnologia de bateria inovadora desenvolvida independentemente pela Honor. Foi usada pela primeira vez na série Honor Magic5 de celulares, especialmente o modelo Honor Magic5 Pro, que fornece uma grande capacidade de bateria de 5450mAh.
Esta tecnologia aproveita ao máximo o fato de que a capacidade teórica de grama do material de silício é cerca de 10 vezes maior que a do material de grafite. Ao usar esqueleto de carbono poroso e tecnologia de deposição de vapor in-situ de nano-silício, ela melhora efetivamente a densidade de energia e o desempenho da bateria. Especificamente, o esqueleto de carbono poroso fornece uma rede condutora tridimensional que pode absorver a expansão de volume do material de silício, reduzir o estresse durante a carga e descarga e manter a estabilidade da estrutura do eletrodo; enquanto a tecnologia de deposição de vapor in-situ de nano-silício prepara o material de silício. Sendo partículas de tamanho nano, melhora ainda mais a eficiência da reação eletroquímica da bateria.
Essas inovações aumentaram a densidade de energia do eletrodo negativo das baterias Qinghai Lake em 16% em comparação com as baterias de eletrodo negativo de grafite comuns. A tecnologia de bateria Qinghai Lake de segunda geração foi aplicada ainda mais no telefone celular Honor Magic 6. Não apenas a densidade de energia foi melhorada novamente, mas também alcançou um novo avanço na tecnologia de vida útil da bateria de baixa temperatura na indústria, permitindo que os usuários a usem normalmente, mesmo em ambientes adversos e cenários extremos. Isso mostra que a tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono Qinghai Lake tem potencial e vantagens significativas na melhoria da vida útil da bateria de smartphones.
2. HUAWEI
Bateria de ânodo de alto silício Huawei
A Huawei fez progressos significativos no campo da tecnologia de baterias, especialmente na pesquisa e desenvolvimento de baterias de ânodo de alto teor de silício. Esse tipo de bateria usa material de silício como eletrodo negativo. Comparado com os eletrodos negativos de grafite tradicionais, o eletrodo negativo de silício tem uma capacidade teórica específica maior (até 4200mAh/g), excedendo em muito os 372mAh/g do grafite. A Huawei melhorou a condutividade e a estabilidade do ânodo de silício otimizando a proporção do material e a microestrutura. Também resolveu o problema da expansão do volume de materiais de silício durante o carregamento e descarregamento, e melhorou a estabilidade e o ciclo de vida da bateria. No Huawei Mate Xs 2 Collector's Edition, a Huawei usou essa bateria de eletrodo negativo de alto teor de silício, alcançando uma capacidade de bateria de 4880mAh, mantendo o corpo leve e fino.
A bateria de eletrodo negativo de alto silício da Huawei recebeu avaliações positivas do mercado por sua inovação tecnológica e melhoria de desempenho. Esta bateria não apenas melhora a densidade de energia, mas também atinge um avanço na capacidade da bateria sem uma mudança significativa no volume. A Huawei usa estrutura de revestimento de carbono e ligante de polímero flexível inovador para inibir expansão e desprendimento; usa folha de lítio para suplementar lítio, o que aumenta a eficiência da primeira carga e descarga em 26%; usa tecnologia de tubo de nanocarbono em baterias de eletrodo negativo de silício para aumentar a condutividade em 4 vezes, melhorando ainda mais o desempenho das baterias de eletrodo negativo de silício.
3. Lenovo
Bateria Xinghai
A bateria Xinghai é uma tecnologia de bateria de eletrodo negativo de silício-carbono de alta voltagem desenvolvida pela Lenovo, com uma densidade de energia de 822 Wh/L, que excede os 809 Wh/L do telefone celular de tela reta vivo S19. É uma das soluções técnicas mais avançadas atualmente usadas em telefones celulares de tela dobrável na indústria. A alta densidade de energia da bateria Xinghai significa que mais eletricidade pode ser armazenada no mesmo volume, proporcionando assim maior vida útil da bateria.
Em termos de parâmetros específicos, o moto razr 50 Ultra é equipado com uma bateria Xinghai de 4000mAh e suporta tecnologia de carregamento rápido de 68W. A versão padrão do moto razr 50 é equipada com uma bateria Xinghai de 4200mAh, que suporta carregamento rápido com fio de 30W e carregamento sem fio de 15W. Esses parâmetros mostram que a bateria Xinghai não só tem alta densidade de energia, mas também tem a capacidade de carregar rapidamente, proporcionando aos usuários uma experiência de energia conveniente e uma vida útil mais longa da bateria.
4. Oposição
Bateria Glacier
A Glacier Battery é uma tecnologia de bateria de alto desempenho desenvolvida em conjunto pela OPPO/OnePlus e CATL, projetada para smartphones que buscam experiência de alto desempenho. Esta tecnologia usa uma nova geração de tecnologia de bateria de eletrodo negativo de silício-carbono. Ela tem as características de alta densidade de energia, tamanho pequeno, saída de energia estável, longa duração da bateria e carregamento rápido. O conteúdo de silício-carbono de eletrodo negativo da Glacier Battery atinge o mais alto 6% do setor. A densidade de energia é tão alta quanto 763Wh/L, e a capacidade da bateria atinge 6100mAh. Torna-se a maior capacidade que pode ser alcançada na bateria de eletrodo negativo de silício-carbono do setor. Além disso, o volume da Glacier Battery é 3% menor do que o de uma bateria de grafite comum de 5000mAh. Ela atinge um avanço ao fornecer maior capacidade em um volume menor.
A Glacier Battery não só tem uma grande capacidade de bateria, mas também suporta a versão de longevidade de carregamento super rápido de 100 W, que pode carregar totalmente uma bateria de 6100 mAh em 36 minutos. É também o único telefone móvel na indústria a atingir "bateria de 6000+ mAh + carregamento rápido de 100 W". Em termos de vida, a Glacier afirma que após quatro anos de uso, a vida útil da bateria é de pelo menos 80%. Ela adota um novo "design de estrutura de favo de mel biônico" autodesenvolvido e "algoritmo de vida útil do ânodo de silício-carbono", bem como uma série de tecnologias de vida útil da bateria. Essas características fazem com que a Glacier Battery alcance o nível líder da indústria em termos de vida útil da bateria e velocidade de carregamento, proporcionando aos usuários uma experiência de vida útil da bateria ultralonga.
5. Realme
Bateria de energia coletada
A bateria concentrada realme é um destaque do celular realme GT6. Ela usa uma nova geração de tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono com um conteúdo de silício de até 6%. Essa tecnologia aumenta a densidade de energia da bateria em 8%. Essa tecnologia de bateria não só melhora a densidade de energia, mas também melhora significativamente a durabilidade da bateria por meio do algoritmo de longevidade de ânodo de silício-carbono autodesenvolvido. Ela afirma ser capaz de manter uma vida útil de quatro anos serviço vida e obteve a primeira certificação de bateria negativa de silício carbono de alta eficiência energética da SGS do setor.
Além disso, a Realme Energy Battery integra uma grande capacidade de 5800mAh em um corpo fino e leve de 8,4 mm, suporta carregamento flash ultra-100W de 120W e pode ser carregada para 50% em 12 minutos. Ela também suporta protocolos de carregamento multi-rápido UFCS/PPS, fornecendo aos usuários uma solução de carregamento conveniente.
6. Vivo
Bateria Oceano Azul
Blue Ocean Battery é uma tecnologia de bateria desenvolvida em conjunto pela vivo e pela CATL. Sua principal característica é que ela alcança otimização abrangente da capacidade da bateria, velocidade de carregamento e vida útil da bateria por meio de materiais de bateria inovadores e design estrutural.
Esta tecnologia usa tecnologia de reconstrução de grafite de eletrodo negativo, tecnologia de prensagem a frio de peça superpolar e tecnologia de gravação de matriz a laser de nível de mícron para melhorar a densidade de energia da bateria, fazendo com que o vivo X100 Pro tenha uma capacidade ultragrande equivalente a 5400mAh e também suporte a tecnologia de carregamento flash dual-core de 100W. A Blue Ocean Battery Technology obtém mais armazenamento de energia no mesmo volume por meio das três principais estratégias de "código aberto, aceleração e melhoria de eficiência" e obtém um aumento de 9% na densidade de energia em comparação com baterias de grafite tradicionais.
A Blue Ocean Battery Technology também dá atenção especial ao desempenho em ambientes de baixa temperatura. Por meio da tecnologia de bateria semissólida, eletrólitos sólidos são adicionados a eletrólitos líquidos para formar uma rede condutora adicional. Ela garante o transporte normal de energia e proporciona uma experiência de vida útil da bateria que não tem medo de baixas temperaturas. Além disso, a bateria Blue Ocean atualizada na série vivo X Fold3 é equipada com uma bateria Blue Ocean. O material do eletrodo negativo usa silício de segunda geração e a densidade de energia atinge 780 Wh/L. Portanto, é 15,41 TP3T maior que a geração anterior.
7. Eu
Bateria Jinshajiang
A bateria Jinshajiang é uma bateria de alto desempenho desenvolvida pela Xiaomi e foi usada pela primeira vez no celular Xiaomi 14 Ultra. Esta bateria é conhecida por sua alta densidade de energia, atingindo 779Wh/L, que tem a maior densidade de energia da história da Xiaomi. A bateria Jinshajiang usa a última geração de tecnologia de eletrodo negativo de silício-carbono. Seu conteúdo de silício de até 6% e suporta vida útil da bateria 80% após 1.600 ciclos. Em termos de volume, a bateria Jinshajiang é 8% menor que a geração anterior. E a capacidade da bateria é aumentada para 5300mAh, e a vida útil da bateria é aumentada em 17%.
A bateria Jinshajiang também forma uma barreira elástica biônica autocurativa adicionando compostos de polímeros orgânicos e tecnologia de formação de filme in-situ, o que aumenta muito a ductilidade do filme e repara prontamente rachaduras de partículas geradas durante vários ciclos. A bateria também usa folha de cobre de alta resistência e adesivo de alta tenacidade para garantir seu excelente desempenho. Em termos de tecnologia, a bateria Jinshajiang usa tecnologia de tanque de energia para formar 2376 canais de fluxo na superfície da peça polar. Aumenta a área de contato entre o eletrólito e a peça e melhora a densidade de energia da bateria. A aplicação dessas tecnologias melhorou significativamente a capacidade, durabilidade e segurança das baterias Jinshajiang.
Resumo
À medida que os smartphones se tornam cada vez mais ricos em recursos e poderosos, eles também enfrentam o desafio da vida útil insuficiente da bateria. A tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono se tornou uma solução eficaz para esse problema com sua alta densidade e capacidade de energia. Essa tecnologia melhora significativamente o desempenho da bateria ao combinar a alta capacidade teórica específica dos materiais de silício com a estabilidade do material de carbono. Ela pode reduzir custos e melhorar a segurança e o ciclo de vida da bateria. De acordo com as estatísticas, a tecnologia de bateria de ânodo de silício-carbono foi aplicada em quase 10 marcas de smartphones. Ela, sem dúvida, mostra seu enorme potencial em melhorar a capacidade e a resistência da bateria. À medida que a tecnologia continua a otimizar, espera-se que a capacidade da bateria cresça a uma taxa de aproximadamente 10% anualmente no futuro. Ela pode fornecer aos usuários uma experiência de vida útil da bateria mais longa.
