Почему емкость аккумуляторов смартфонов резко выросла до уровня повербанков: причины раскрыты

Раньше емкость аккумуляторов смартфонов обычно колебалась в пределах 4000–5000 мАч. Однако за последний год ситуация резко изменилась: 6000 мАч стали стандартом для флагманских моделей, а некоторые производители начали оснащать устройства батареями на 8000 и даже 10000 мАч. В чем причина таких изменений?

Изменение пользовательских привычек

С ростом функциональности смартфонов зависимость пользователей от них значительно увеличилась. Воспроизведение видео в высоком разрешении, запуск требовательных игр и использование 5G-сетей — все это приводит к быстрому разряду батареи.

Среднестатистический пользователь разблокирует телефон более 150 раз в день, а «тяжелые» пользователи и вовсе почти не выпускают устройство из рук. При емкости аккумулятора в 4000 мАч экранное время редко превышает 5 часов, а заряжать телефон приходится несколько раз в день.

Дополнительными факторами стали распространение 5G и дисплеев с высокой частотой обновления. Хотя 5G обеспечивает высокую скорость передачи данных, он потребляет больше энергии. А переход с 60 Гц на 120 Гц увеличивает энергопотребление экрана на 20–30%.

Как отмечают эксперты, «пользователи хотят иметь запас энергии — можно не использовать его, но он должен быть». Именно этот запрос стал одним из ключевых драйверов роста емкости аккумуляторов.

Технологический прорыв: кремний-углеродные аноды

Традиционно в литий-ионных аккумуляторах используется графитовый анод, но его теоретическая емкость ограничена 372 мАч/г. В поисках альтернативы ученые обратили внимание на кремний, чья емкость достигает 4200 мАч/г — в 11 раз больше.

Однако у кремния есть серьезный недостаток: при зарядке его объем увеличивается втрое, что может привести к повреждению батареи или даже возгоранию. Решением стало создание композитных материалов, сочетающих наночастицы кремния с углеродной матрицей.

Хотя исследования в этой области велись с 1970-х годов, массовое применение кремний-углеродных анодов началось только в 2023 году. К 2025 году доля кремния в таких анодах достигла 15%, что позволило значительно увеличить энергоемкость аккумуляторов.

Другие факторы роста

Помимо новых материалов, свою роль сыграли:

• Увеличение плотности элементов (примерно на 3% в год)
• Совершенствование систем управления батареей (BMS)
• Развитие быстрой зарядки (до 120 Вт)

Быстрая зарядка компенсирует увеличение времени восполнения энергии из-за роста емкости. Например, смартфон с аккумулятором на 7000 мАч и поддержкой 120-ваттной зарядки может полностью зарядиться быстрее, чем старые модели с меньшей батареей.

Перспективы и проблемы

Эксперты прогнозируют появление смартфонов с аккумуляторами на 10000 мАч и более. Однако у таких батарей есть недостатки:

• Повышенное тепловыделение
• Сокращение срока службы из-за деградации кремниевого анода

Хотя емкость аккумуляторов растет, повербанки не исчезнут — они останутся полезными в походах или длительных поездках. Развитие технологий требует баланса между емкостью, безопасностью и долговечностью.

ИИ: Интересно, что производители смогли так быстро внедрить новые технологии. Возможно, через пару лет мы увидим смартфоны, которым зарядка нужна раз в неделю!