لقد تم تكييفنا لقبول طقوس شحن الهاتف الذكي اليومية. نحن نخطط لحياتنا حول منافذ الحائط، وحزم البطاريات المحمولة، والقلق من ضوء التحذير بنسبة 15٪. عندما دخلت بطاريات السيليكون والكربون في عالم التكنولوجيا المتميزة خلال العامين الماضيين، قيل لنا إن منقذ البطارية الذي يدوم لعدة أيام قد وصل أخيرًا.
لم يحدث ذلك. يعد السيليكون والكربون خبرًا قديمًا حتى قبل أن يتم اعتماده على نطاق عالمي. تحدث ثورة البطارية الحقيقية الآن في الانتقال إلى السيليكون النقي وكيمياء الحالة الصلبة – وستجعل الشاحن اليومي الخاص بك قديمًا تمامًا
تعد mAh هي الطريقة الأسوأ لمقارنة بنوك الطاقة – فهذه المواصفات التي تم التغاضي عنها تحكي الحقيقة
تشبه مقارنة البطاريات بهذا المقياس الحكم على السيارات من خلال حاملات الأكواب.
قام السيليكون والكربون بإصلاح الجزء الممل من بطاريات الهاتف
خلايا أكبر، نفس الدراما العائلية القديمة
اسمحوا لي أن أوضح ما هي بطارية السيليكون والكربون، لأن التسويق يمكن أن يجعلها تبدو أكثر جذرية مما هي عليه بالفعل. إنها لا تزال بطارية ليثيوم أيون. تظل الكيمياء الأساسية والكهارل السائل والحركة الأساسية للأيونات بين الأقطاب الكهربائية كما هي. التغيير الرئيسي هو الأنود.
وبدلا من الاعتماد كليا على الجرافيت، يقوم المصنعون بمزج السيليكون في الأنود لأن السيليكون يمكنه تخزين كمية أكبر بكثير من الليثيوم. يمتلك الجرافيت قدرة نظرية تبلغ حوالي 372 مللي أمبير لكل جرام، في حين أن السقف النظري للسيليكون أقرب إلى 4200 مللي أمبير لكل جرام. تفسر هذه الفجوة سبب سعي صانعي البطاريات إلى تحقيق هذه الغاية لفترة طويلة.
تكمن الصعوبة في أن السيليكون يمثل مشكلة مزعجة. وعندما يمتص الليثيوم، فإنه يتمدد بشكل كبير، مع تضخم السيليكون النقي بنسبة تصل إلى 300 بالمائة. وهذا النوع من التوسع يمكن أن يؤدي إلى كسر الأنود وتقصير العمر الإنتاجي للخلية. الكربون الموجود في كربون السيليكون هو الحل الوسط. إنه بمثابة سقالة تربط السيليكون معًا وتحافظ على التوسع إلى ما يقرب من 10 إلى 20 بالمائة. أنت لا تحصل على حلم السيليكون بكامل طاقته من هذا الترتيب، ولكنك تحصل على نتوء حقيقي، وعادة ما يتم اقتباسه في نطاق 10 إلى 20 بالمائة لكثافة الطاقة، مع وصول التصاميم الأكثر عدوانية إلى مستويات أعلى.
هذا النتوء هو بالضبط السبب وراء تجاوز العديد من هواتف Android الرائدة الحديثة، وخاصة من العلامات التجارية الصينية، 6000 وحتى 7000 مللي أمبير في الساعة دون زيادة في السُمك. ويستخدم زميلي هاتفاً مزوداً ببطارية من السيليكون والكربون، ومن السهل أن نفهم السبب وراء انتشار هذه الضجة. إنه فوز مشروع، لكن هذه المقايضة هي السبب وراء تفهمي لحذر سامسونج.
يمكن أن تبدو هواتف جالاكسي محافظة مقارنة بالمنافسين الصينيين الذين لديهم خلايا ضخمة من السيليكون والكربون، لكن البطاريات تبقى بالقرب من الحرارة وأجهزة الراديو والمعالجات ودوائر الشحن وجيوب الناس لسنوات. وفقًا لموقع Tech Radar، أفادت التقارير أن شركة سامسونج قالت إن أعمالها المتعلقة بالسيليكون والكربون لا تزال بحاجة إلى تلبية معايير التحقق الصارمة أولاً، وهو ليس موقفًا سخيفًا.
الحالة الصلبة هي المكان الذي تصبح فيه قصة البطارية غريبة مرة أخرى
هذا هو المكان الذي يتم فيه طرد المنحل بالكهرباء
بطاريات الحالة الصلبة، والتي يتم استخدامها بالفعل في المركبات الكهربائية، تجذب انتباهي لسبب مختلف. إنها تغير جزء الخلية الذي تركه كربون السيليكون بمفرده: المنحل بالكهرباء. تقوم بطارية الليثيوم أيون العادية بنقل الأيونات عبر سائل قابل للاشتعال بين الأقطاب الكهربائية. وتقوم بطارية الحالة الصلبة بتبديل ذلك السائل بآخر صلب، ويمتد الاستبدال إلى الخارج. يعتبر الإلكتروليت الصلب غير القابل للاشتعال أكثر أمانًا بطبيعته تحت التأثير والحرارة، وفقدان السائل يحرر مساحة التغليف، مما يفتح الباب أمام خلايا أكثر كثافة وغريبة الشكل.
قامت شركة Samsung Electro-Mechanics بالفعل بتطوير بطارية ذات حالة صلبة فائقة الصغر تستهدف الأجهزة القابلة للارتداء، ومع اقتراب إعلانها الأصلي من عامين، لا يوجد حتى الآن أي جهاز يتم شحنه حولها. ملأ تقرير كوري غير رسمي لاحقًا مزيدًا من التفاصيل، حيث رسم مخططًا متدرجًا يضع Galaxy Ring في المرتبة الأولى، وسماعات الأذن في وقت ما في أواخر عام 2026، وGalaxy Watch متأخرة حتى عام 2027.
وأنا أوافق على أن الأجهزة القابلة للارتداء هي المكان المعقول للبدء. يمكن أن يصبح الهاتف أكثر سمكًا قليلًا، وسوف يتذمر معظمنا لمدة يوم. لا يمكن أن تنمو الحلقة كثيرًا قبل أن تصبح غير مريحة. يجب أن تتناسب سماعات الأذن مع الأذنين وفي حافظات الشحن. تحتاج الساعات إلى مساحة لأجهزة الاستشعار وشاشات العرض وأجهزة الراديو وأجهزة اللمس والعزل المائي.
أريد المستقبل، وليس قصة البطارية الخيالية
أيقظني عندما يختفي الشاحن
تم وصف الحالة الصلبة على أنها جاهزة تقريبًا منذ ما يقرب من عقد من الزمن، ويرجع ذلك في الغالب إلى أنه من الأسهل الإعجاب بالكيمياء على شريحة بدلاً من تصنيعها بكميات كبيرة. تصبح الشوارد الصلبة صعبة عند الحدود حيث تلتقي بالأقطاب الكهربائية؛ لا يزال بإمكان التشعبات أن تجد طريقة للنمو وتسبب السراويل القصيرة؛ وإنتاج هذه الخلايا بسعر رخيص وعلى نطاق حقيقي أمر صعب للغاية. تعمل الأجهزة الاستهلاكية على رفع المستوى بشكل أكبر، نظرًا لأن البطارية يجب أن تتحمل سنوات من دورات الشحن والحرارة والسقوط وبرامج إدارة الطاقة مع الاستمرار في تلبية توقعات الضمان.
وتستهدف سامسونج SDI، وفقًا لصحيفة JoongAng Daily الكورية الجنوبية، الإنتاج الضخم لبطارياتها ذات الحالة الصلبة بالكامل في عام 2027، من خلال خارطة طريق تتضمن المركبات الكهربائية، والروبوتات البشرية، والأجهزة المحمولة. مع العلم، هذه هي نفس الشركة التي تقف وراء البطاريات المستخدمة في هواتف Galaxy اليوم، مما يجعل جدولها الزمني يستحق أن نأخذه على محمل الجد.
ومع ذلك، سأتعامل مع ذلك كإشارة وليس ضمانًا. وهذا لا يعني أن هواتف جالاكسي السائدة على وشك التخلص من تصميمات الليثيوم أيون الحالية بين عشية وضحاها. يجب أن تمر بطاريات الهاتف بتحديات صغيرة قاتمة قبل أن تصل إلى جيبك، بما في ذلك السلامة، والسمك، وسرعة الشحن، ودورة الحياة، والتكلفة، وقواعد الشحن، ومخاطر الضمان.
أنا لا أحتاج إلى السحر؛ أنا فقط بحاجة إلى عدد أقل من كابلات الشحن
إذن هذا هو المكان الذي أهبط فيه. لقد اكتسب كربون السيليكون الاهتمام الذي حظي به لأنه جعل مواصفات البطارية تستحق القراءة مرة أخرى بعد سنوات من الركود، وهو يظهر في الأجهزة التي يمكنك شراؤها الآن. لكنها تلعب ضمن القواعد التي لدينا بالفعل. تعيد الحالة الصلبة كتابة إحدى هذه القواعد، وإذا وصلت الإصدارات القابلة للارتداء بالطريقة التي تشير إليها النماذج الأولية المبكرة، فإن المردود يظهر أولاً على معصمك وليس في جيبك.
لا أتوقع أن يستمر الخاتم لمدة أسبوع بحلول الربيع المقبل، ويجب أن تكوني حذرة من أي شخص يعدك بذلك. ما أشاهده هو اللحظة التي تجعلني فيها الأجهزة القابلة للارتداء ذات الحالة الصلبة أنسى مكان وجود الشاحن الخاص بها لعدة أيام متواصلة. وهذا وعد أصغر مما تريده العناوين الرئيسية، وهو ما سأشعر به بالفعل.
