Как полутвердотельные аккумуляторы собираются навсегда изменить power banks.

На протяжении многих лет литий-ионные аккумуляторы питают большинство наших устройств, предлагая хороший баланс между скоростью зарядки и временем автономной работы. Теперь появляется новый тип аккумуляторов, называемый полутвердотельными. Он направлен на улучшение существующих технологий, делая аккумуляторы более безопасными и быстрыми в зарядке.

"Просто покупай индекс", говорили они. "Это надежно". Здесь мы обсуждаем, почему это не всегда так, и как жить с вечно красным портфелем.

Поверить в рынок

Компания из Сингапура, специализирующаяся на BMX, недавно выпустила новые внешние аккумуляторы SolidSafe. Эти портативные зарядные устройства используют новую полутвердотельную батарею и доступны в вариантах 5000 мАч и 10000 мАч. Они оснащены беспроводной зарядкой Qi2 с магнитным креплением и впечатляюще тонкие – всего 6,8 мм в толщину. Радует, что они доступны по цене, начиная с 59 долларов, что показывает, что не обязательно тратить много, чтобы получить новейшие технологии.

Повербанки — отличное место для компаний, чтобы тестировать и совершенствовать новые полутвердотельные аккумуляторные технологии, прежде чем внедрять их в устройства, такие как телефоны и ноутбуки. Если вам интересно, что такое полутвердотельные аккумуляторы и чем они отличаются от аккумуляторов, которые вы используете в настоящее время, эта статья объяснит это.

Что такое полутвердотельная батарея?

Традиционные литий-ионные аккумуляторы полагаются на жидкость для передачи энергии между положительным и отрицательным полюсами во время зарядки и разрядки. Более новые аккумуляторы часто включают в себя кремний и углерод в отрицательном полюсе, что позволяет им хранить больше энергии при том же размере. Например, сегодняшние телефоны могут иметь аккумуляторы емкостью 7000 mAh в том же пространстве, в котором ранее помещались только аккумуляторы емкостью 5000 mAh. Однако базовая конструкция этих аккумуляторов не сильно изменилась за последние десять лет.

Твердотельные аккумуляторы представляют собой совершенно иной подход к созданию аккумуляторов. Вместо жидкости они используют твердый материал – часто литиевый металл – в качестве ключевого компонента. Эта технология обещает более быструю зарядку, повышенную безопасность (с меньшим риском возгорания) и значительно большую мощность, упакованную в тот же размер. Хотя и очень перспективная, инженеры все еще решают такие проблемы, как производительность в точках соединения, срок службы аккумуляторов, их эффективное производство в больших количествах и снижение стоимости.

Полутвердотельные аккумуляторы сочетают в себе преимущества твердотельных аккумуляторов и традиционных батарей.

Полутвердотельные аккумуляторы представляют собой промежуточное решение между традиционными и аккумуляторами нового поколения. В отличие от полностью жидких или твердотельных аккумуляторов, они используют электролит, который представляет собой смесь – часто гель или полимер – и может включать небольшое количество жидкости для облегчения потока электричества. Эти аккумуляторы обычно по-прежнему используют те же материалы в своих катодах, что и сегодняшние литий-ионные аккумуляторы, такие как комбинации никеля, марганца, кобальта и алюминия.

Полутвердотельные аккумуляторы — это попытка улучшить традиционные литий-ионные аккумуляторы, заимствуя концепции из твердотельной технологии, но таким образом, который более реалистичен для текущего производства. Преимущества этих аккумуляторов варьируются, поскольку количество жидкого электролита, которое они все еще используют, и конкретные материалы, которые выбирает каждая компания, могут быть разными.

Как это сравнивается с традиционными Li-Ion?

Теперь, когда мы рассмотрели технические детали, давайте поговорим о том, что это значит для устройств, которые нас интересуют при покупке.

Традиционные литий-ионные аккумуляторы имеют как преимущества, так и недостатки. Они хранят приличное количество энергии (150–250 Втч на кг), что позволяет создавать аккумуляторные батареи ёмкостью 10 000 мАч, которые не являются чрезмерно громоздкими или тяжёлыми. Их также можно заряжать относительно быстро – со скоростью в 1–3 раза превышающей ёмкость ячейки – хотя более быстрая зарядка может создавать проблемы с нагревом. Ключевой проблемой этих аккумуляторов является безопасность; у них были случаи инцидентов, и они могут представлять пожарную опасность в случае повреждения, что вызывает растущую обеспокоенность у таких отраслей, как авиакомпании.

Li-ion (сегодня)	Полутвердый (смешанный/гелевый)	Твердотельные (полностью твердотельные)
Плотность энергии (Втч/кг)	~150–300	~250–400	~350–800+
Приблизительный срок службы (до 80%)	~500–1000	~1000–2000	1000+
Возможность быстрой зарядки	~1–3С	>2C	Потенциально ≥5–10C
Безопасность (термическая/неконтролируемая)	Умеренный (воспламеняемый)	Значительно улучшено	Наивысший (значительно сниженный риск возгорания)
Сложность производства	Низкий; зрелый	Низкий-умеренный	High

Я очень рад развитию полутвердотельных аккумуляторов! Кажется, они решают многие проблемы, с которыми мы сталкивались в современных технологиях. Гель, который они используют, гораздо безопаснее жидких электролитов во многих аккумуляторах сегодня, хотя он и не *полностью* свободен от риска перегрева. Но самое большое преимущество, по моему мнению, – это то, сколько энергии они могут упаковать в тот же вес – некоторые компании заявляют о более чем 300 Втч/кг, что очень много! Это означает больший запас хода для электромобилей и более длительный срок службы батарей для всего остального.

Эта новая технология аккумуляторов предлагает значительное преимущество для потребителей, обеспечивая гораздо большую мощность при тех же размерах и весе по сравнению с традиционными аккумуляторами. Это позволяет производителям создавать устройства, которые тоньше, легче и удобнее в переноске, не уменьшая при этом срок службы батареи. Эти аккумуляторы также быстро заряжаются, со скоростью, сравнимой или превышающей текущие варианты быстрой зарядки. Некоторые конструкции также, как ожидается, прослужат дольше, прежде чем их емкость начнет уменьшаться, хотя фактический срок службы будет варьироваться. В конечном итоге, эта технология может привести к уменьшению количества электронных отходов.

Более высокая плотность, безопаснее и легче — эта новая технология аккумуляторов выглядит как нечто реальное.

Пожалуй, самое большое преимущество полутвердотельных аккумуляторов заключается в том, что они гораздо более практичны и доступны по цене, чем полностью твердотельные аккумуляторы, о которых говорят уже много лет, но которые пока не стали реальностью. В отличие от твердотельных аккумуляторов, требующих совершенно новых заводов и оборудования, эти можно производить, используя существующие производственные линии и материалы.

Эти новые аккумуляторы уже доступны и стоят примерно столько же, сколько премиальные традиционные аккумуляторные батареи. Было анонсировано несколько моделей, такие как Statik State Power Bank, BMX SolidSafe Power Banks и Momax 1-Power S.Pass, с ценами от $50 до $100 в зависимости от их ёмкости.

Полутвердотельные аккумуляторы в настоящее время являются высококлассными, но они обладают потенциалом значительно улучшить устройства, предлагая более длительный срок службы, более тонкие конструкции и повышенную долговечность — и все это без существенного повышения цены. Эта технология может стать настоящим прорывом, поэтому за ней стоит внимательно следить.

Смотрите также

2026-06-09 13:50