عکس بازار

با این حال ، دانشمندان سخت تلاش کرده اند تا در تعدادی از زمینه ها نوآوری ها را انجام دهند که به زودی می تواند تأثیر مثبتی بر قدرت تلفن همراه داشته باشد. در اینجا پنج تحول قابل ذکر است که CIO ها و رهبران فناوری اطلاعات استراتژی های تلفن همراه آینده - و تلفن های خود را در نظر می گیرند:

اگر نیاز به خرید باتری قوی دارید، از امگا باتری میتونید پیدا کنید.

1. باتری های آند سیلیکون
باتری های لیتیوم یون جایگزین فلز لیتیوم با آند گرافیت شدند که می تواند لیتیوم را جذب کند و از تشکیل دندریت ها جلوگیری کند که می تواند ظرفیت باتری را کاهش دهد ، عمر آن را کوتاه کند یا حتی باعث آتش سوزی شود. با این حال ، گرافیت ظرفیت محدودی برای جذب لیتیوم دارد. باتری های لیتیوم یونی فعلی حداکثر چگالی انرژی در حدود 600 وات در لیتر دارند. برای مقایسه ، فلز لیتیوم به تنهایی دو برابر این مقدار داشت.

آندهای ساخته شده از ذرات ریز سیلیکون به عنوان یک گزینه جایگزین می شوند. کلوئی هولزینگر ، همکار ارشد تحقیق در تیم انرژی در تحقیقات لوکس ، می گوید: "سیلیکون یک افزایش بالقوه ده برابر ظرفیت نسبت به گرافیت موجود را ایجاد می کند ، که منجر به یک انرژی خاص بالاتر می شود." "اگر هزینه های مواد خیلی زیاد نباشد ، ظرفیت ویژه بالاتر می تواند منجر به هزینه های کمتری شود."

آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر با چهار آزمایشگاه ملی دیگر برای ایجاد کنسرسیوم سیلیکون آند همکاری کرده است ، بودجه ای که توسط دفتر فن آوری های وسایل نقلیه وزارت انرژی ایالات متحده تأمین می شود و به "درک و از بین بردن موانع اجرای آندهای مبتنی بر سیلیسیم در سلول های لیتیوم یون" اختصاص یافته است.

به گفته هولزینگر ، آمپریوس یکی از شرکت های مشهور است که تلفن های همراه و لوازم الکترونیکی مصرفی را به طور خاص هدف قرار داده است. این باتری های نسل بعدی لیتیوم یون مجهز به آندهای سیلیکون - گرافیت کامپوزیت با هزینه ای قابل مقایسه با باتری های لیتیوم یونی موجود تولید می کند. هولزینگر می گوید: "فناوری Amprius و هزینه رقابتی چشمگیر است ،" و این می تواند سلطه Li-ion را در بازار باتری های الکترونیکی مصرفی بشکند. "

شرکت تازه تأسیس ، Sila Nanotechnologies ، می گوید باتری های آند سیلیکونی با ظرفیت 10 تا 15 درصد بیشتر برای دستگاه های پوشیدنی در سال 2019 تولید خواهد کرد. به گفته Sila ، آنچه تحقیقات آنها را متمایز می کند این است که آنها معتقدند آنها "مشکل" توسعه را حل کرده اند . یک مشکل سیلیکون تمایل به تورم و ایجاد سایش در باتری در طول زمان است ، اما نوآوری سیلا ، طبق گفته رهبران شرکت ، طی 7 سال در حال توسعه است ، با قرار دادن ذرات میکروسکوپی سیلیکون در ساختارهای کوچک کروی ، فضای گسترش را می گذارد.

2. باتری های لیتیوم یون حالت جامد
"باتری های حالت جامد هم ایمنی و هم چگالی انرژی را بهبود می بخشند."
گزینه های حالت جامد جایگزین الکترولیت مایع (و قابل اشتعال) باتری تلفن همراه با یک ماده رسانای یونی جامد است. هولزینگر می گوید: "باتری های حالت جامد مزایای منحصر به فردی دارند که نه آندهای کامپوزیت سیلیکون گرافیت و نه حتی آندهای سیلیکون خالص نمی توانند با آنها مطابقت داشته باشند." "بر خلاف الکترولیت های مایع فعلی ، الکترولیت های جامد غیر قابل اشتعال هستند ، و همچنین در جلوگیری از اتصال کوتاه موثر هستند ، که منجر به بهبود ایمنی می شود."

آنها همچنین می توانند از آندهای لیتیوم فلزی و تراکم انرژی تا 900 وات در لیتر استفاده کنند. هولزینگر می گوید: "با ترکیب این دو نوآوری ، باتری های حالت جامد هم ایمنی و هم چگالی انرژی را بهبود می بخشند ، و آنها را به نوآوری بسیار نادر در صنعت باتری تبدیل می کنند."

به عنوان مثال ، محققان دانشگاه میشیگان ، فناوری باتری قابل شارژ را ایجاد کرده اند که از الکترولیت حالت جامد سرامیکی برای مهار مزایای باتری های فلزی لیتیوم استفاده می کند و بسیاری از معایب آن را از بین می برد - مانند احتراق خود به خودی. مهندسان مکانیک این پروژه گفتند که این می تواند خروجی سلولهای یون لیتیوم امروز را بدون اشغال فضای اضافی دو برابر کند ، به این معنی که آنها می توانند از زیرساخت های موجود در تولید باتری استفاده کنند و به طور بالقوه جایگزینی افتادگی برای باتری های فعلی ایجاد کنند.

مواد یونی مسیری متفاوت را طی کرده و به جای آن از پلاستیک استفاده کرده است. این شرکت یک پلیمر جامد ایجاد کرده است که هم در برابر شعله مقاوم است و هم قادر به هدایت یون در دمای اتاق است. با این حال ، این شرکت باید با سازندگان باتری کار کند تا آنها را وادار کند تا نحوه ساخت باتری را برای ترکیب الکترولیت پلاستیکی Ionic تنظیم کنند.

سازنده اتومبیل های برقی Fisker در حال ساخت نسخه ای چند لایه از باتری های به اصطلاح "فیلم نازک" (تقریباً مشابه با صفحات خورشیدی تولید شده) است که به گفته شرکت ، تراکم انرژی دو برابر باتری های لیتیوم یون فعلی را فعال می کند و می تواند دوام داشته باشد برای هزاران چرخه شارژ

با این حال ، اکثر کارشناسان اتفاق نظر دارند که برخلاف آندهای سیلیکون ، تولید باتری های حالت جامد زمان بیشتری می برد. هولزینگر می گوید: "هنوز بلوغ فن آوری به سادگی وجود ندارد." "ما انتظار داریم که باتری های حالت جامد در اوایل سال 2020 به عنوان گزینه ایمن - گرچه گران تر - در تلفن های پرچمدار ، فناوری های پیشرفته Li-ion مانند آندهای سیلیکون را در محصولات الکترونیکی مصرفی جابجا کنند. باتری های حالت جامد احتمالاً در حدود سال 2030 از نظر هزینه های رقابتی تبدیل می شوند ، در این مرحله تصویب باید به طور قابل توجهی افزایش یابد.