آیا باید گوشی با باتری سیلیکون-کربن بخرید؟ حقایقی که باید بدانید

طول عمر باتری، همواره یکی از موضوعاتی بوده که مخصوصا در گوشی‌های هوشمند، توجه زیادی به آن شده و علیرغم پیشرفت‌هایی که در تکنولوژی‌های مختلف رخ داده، هنوز به میزان قابل‌توجهی نرسیده است. امروزه اکثر گوشی‌های هوشمند به راحتی با یک شارژ می‌توانند برای یک روز و احتمالا دو روز قابل استفاده باشند، هنوز برخی هم به دنبال گوشی‌های قدیمی هستند که با یک شارژ می‌توانستند یک هفته پرمشغله را پشت‌سر بگذارند.

خوشبختانه، مهندسان صنعت باتری اخیرا به پیشرفت‌ها و نوآوری‌های قابل‌توجهی رسیده‌اند که می‌تواند عمر باتری گوشی‌های قدیمی را در دستگاه‌های امروزی پیاده‌سازی کند. در همین راستا، برخی از بهترین گوشی‌های هوشمند پرچمدار امروزی با باتری‌های جدید سیلیکون کربنی عرضه شده‌اند. این فناوری به آن‌ها اجازه می‌‎دهد تا حتی بدون نیاز به یک شاسی ضخیم‌تر یا بزرگ‌تر، از ظرفیت باتری بالاتری برخوردار شوند. با چنین شروعی، به‌نظر می‌رسد که تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی به یک موفقیت بزرگ تبدیل خواهد شد.

در حال حاضر، اکثر گوشی‌های هوشمند از تکنولوژی باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند که نقطه ضعف بزرگ این باتری در محدودیت‌هایی وجود دارد که برای توسعه آن‌ها لازم است. در واقع، تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند اگر بخواهند از یک باتری با ظرفیت بزرگ‌تر استفاده کنند، مجبور هستند شاسی و ضخامت گوشی را افزایش دهند؛ چراکه افزایش ظرفیت باتری‌های لیتیوم یونی رابطه مستقیمی با ابعاد آن‌ها دارد و در نتیجه اگر بخواهید باتری بزرگ‌تر و با ظرفیت بیشتری داشته باشید، باید بدنه بزرگ‌تری را هم برای آن در نظر بگیرید.

به‌عنوان مثال، وان‌پلاس 13 یک باتری سیلیکون کربنی 6000 میلی‌آمپر ساعتی دارد که علیرغم استفاده از باتری با ظرفیت بیشتر، در مقایسه با مدل سال گذشته که باتری 5400 میلی‌آمپر ساعتی لیتیوم یونی داشت، نازک‌تر است. از مدل‌های اخیرا معرفی شده، شیائومی 15 اولترا همچنین دارای ظرفیت باتری 6000 میلی‌آمپر ساعتی در مدل چینی است که نسبت به مدل 5400 میلی‌آمپر ساعتی سال گذشته و مدل‌های کوچک‌تر نیز از مزایا مشابهی بهر‌ه‌مند هستند.

علاوه‌بر این دو مدل، آنر مجیک 7 پرو، اوپو فایند ایکس 8 و سری ویوو ایکس 200 هم از جمله پرچمداران جدیدی هستند که از تکنولوژی سیلیکون برای تامین قدرت سلول‌های باتری خود استفاده می‌کنند. در واقع، تولیدکننده‌های چینی، اولین‌هایی هستند که به سراغ تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی رفته و به همین خاطر، نسبت به بقیه برندها پیشرو هستند.

متاسفانه، تاکنون هیچ‌گونه بازخورد یا عملکردی از اپل، گوگل یا سامسونگ ندیده‌ایم و گوشی‌های پرچمدار این برندها هنوز هم با باتری‌های لیتیوم یونی عرضه می‌شوند. البته شاید جهش این برندها در سال 2026 باشد. با این وجود، آیا باید برای خرید گوشی با باتری سیلیکون کربنی می‌توان عجله کرد یا بهتر است منتظر برندهای آشناتری که در حال حاضر از فناوری لیتیوم یون استفاده می‌کنند، بمانیم؟

باتری‌های سیلیکون کربنی در برابر باتری‌های لیتیوم یونی؛ تفاوت آن‌ها در چیست؟

باتری‌های سیلیکون کربنی امروزی در واقع محصول تکامل تکنولوژی چند ساله لیتیوم-یون هستند و به همین دلیل، اصلا موضوع جدید نیستند. به‌عبارتی دیگر، در تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی، آند گرافیت معمولی را با تزریق سیلیکون به آن تغییر می‌دهند که می‌تواند انرژی بسیار بیشتری را تا 10 برابر بالاتر از گرافیت ذخیره کنند (372 میلی‌آمپر ساعت در گرم در مقابل 4200 میلی‌آمپر ساعت در گرم برای سیلیکون خالص).

دقیقا این اختلاف قابل‌توجه بین پتانسیل ظرفیت فناوری‌ باتری‌های قدیمی و جدید بوده که سیلیکون را به ماده‌ای هیجان‌انگیز برای افزایش ظرفیت باتری تبدیل کرده است. با این حال، آندهای سیلیکونی خالص دارای چالش‌های قابل‌توجهی هستند. مشکل‌سازترین آن‌ها مربوط به خاصیت انبساط شدید است، به‌طوری که ساختار آن تا 300 درصد در هنگام شارژ کاملا متورم می‌شود. این خاصیت، فشار مکانیکی شدیدی را به باتری وارد کرده و باعث کاهش طول عمر و خرابی ساختار آن می‌شود.

علاوه بر این، سیلیکون به‌شدت با الکترولیت واکنش داده و در هر چرخه، لایه بین‌سطحی الکترولیت جامد (SEI) را تخریب و دوباره تشکیل می‌کند که این امر باعث از دست رفتن لیتیوم و کاهش ظرفیت باتری در طول زمان می‌شود. این وضعیت با گسترش تهاجمی‌گونه حجم باتری حتی بدتر هم می‌شود. سیلیکون همچنین رسانایی الکتریکی کمتری نسبت به گرافیت دارد که می‌تواند سرعت شارژ را کاهش داده و به‌دلیل هدررفت بیش از حد گرما در اثر فشار قطعات داخلی، کیفیت باتری را از هر لحاظ تحت تاثیر قرار می‌دهد.

باتری‌های سیلیکون کربنی به‌نظر قابل‌توجه هستند، اما دوام زیادی در حال حاضر ندارند. فناوری سیلیکون کربن به رفع معایب کمک می‌کند و در مقابل، فعلا با چالش‌هایی نیز روبرو است. برای حل این چالش‌ها از کامپوزیت سیلیکون کربن به جای سیلیکون خالص استفاده می‌کنند. کربن در این ساختار، پشتیبانی کلی را برای آن فراهم کرده و به کاهش انبساط و تثبیت لایه بین‌سطحی الکترولیت جامد کمک می‌کند.

در حالی که آندهای گرافیتی قدیمی در طول چرخه شارژ تنها تا 10 درصد می‌توانست افزایش یابد، یک باتری سیلیکون کربنی به‌خوبی مهندسی شده می‌تواند براساس محتوای سیلیکون آن، انبساط را تنها به 10 تا 20 درصد محدود کند. کربن همچنین هدایت جریان الکتریکی را بهبود بخشیده و جریان لیتیوم یونی بهتری را برای بهبود کارایی تضمین می‌کند.

نقطه مقابل این است که آندهای سیلیکون کربن به 10 برابر ظرفیت کامل سیلیکون خالص نمی‌رسند. در عوض، براساس نوع محتوای سیلیکون، 10 تا 20 درصد افزایش تراکم انرژی را فراهم می‌کنند. محتوای سیلیکون کربن بالاتر ظرفیت بیشتری را فراهم می‌کند، اما همچنین تورم و پیچیدگی ساخت را هم افزایش داده و این در کل، باتری‌های سیلیکون کربنی را به یک چالش مهندسی تبدیل کرده است. به‌صورت کلی باید در نظر داشته باشید که باتری‌های سیلیکون کربن فعلی بدون شک عملکرد را بهبود می‌بخشند، اما فعلا با محدودیت‌ها و نقاط ضعف قابل‌توجهی همراه هستند و احتمالا این هم یکی از دلایلی است که چرا برندهایی مانند سامسونگ و اپل به سراغ این تکنولوژی نرفته‌اند.

مزایا و معایب باتری‌های سیلیکون کربنی

البته که هرگونه افزایش ظرفیت باتری گوشی‌های هوشمند با بازخوردهای فراوانی همراه بوده و باتری‌های سیلیکون کربنی برای کاربران حرفه‌ای که به دنبال گوشی‌های هوشمند هستند که می‌توانند برای پردازش‌های سنگین حتی بیشتر از یک روز هم دوام بیاورند، بسیار جذاب خواهد بود. بنابراین، جای تعجب نیست که چرا شاهد ورود این فناوری در بسیاری از قدرتمندترین گوشی‌های پرچمدار امسال در بازار هستیم.

در واقع، برندهای چینی پیشرو در این زمینه، با اطلاع از میزان توجه کاربران نسبت به باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر، سرعت بالاتر و عمر طولانی‌تر، سریعا دست به توسعه اولیه باتری‌های سیلیکون کربنی زده و امسال، شاهد ورود رسمی این تکنولوژی در بیشتر این برندها بوده‌ایم. اکنون بیش از یک ماه است که اوپو فایند ایکس 8 پرو به‌عنوان یک دستگاه با کاربری روزانه عرضه شده و در این مدت، باتری سیلیکون کربنی 5910 میلی‌آمپر ساعتی آن، عملکرد و طول عمر شگفت‌انگیزی را از خود به نمایش گذاشته است.

لازم به ذکر است که گزارش‌های کاربران از عملکرد باتری اوپو فایند ایکس 8 پرو نشان می‌دهد که تنها با یک بار شارژ، این گوشی را می‌توانند به‌راحتی برای دو روز استفاده کرده و حتی در آخر هم مقداری از شارژ آن باقی می‌ماند. به همین ترتیب، تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی می‌تواند خبر خوبی برای دستگاه‌های باریک‌تر مانند گوشی‌های تاشو و فوق‌باریک آینده باشد.

در واقع، با توجه به این که تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربن امکان ارتقا ظرفیت باتری را بدون نیاز به افزایش حجم آن فراهم می‌کند، در نتیجه می‌تواند امیدبخش گوشی‌های فوق‌باریکی باشند که در آینده رونمایی خواهند شد. گوشی‌های با ضخامت بسیار کم دوباره به‌نظر می‌رسد که در حال بازگشت به صنعت گوشی‌های هوشمند هستند و در همین راستا، سامسونگ با عرضه گلکسی اس 25 اج سعی کرده تا جزو اولین‌ها باشد.

البته گلکسی اس 25 اج از تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی بهره نمی‌برد، اما اگر با استقبال رضایت‌بخشی از طرف خریداران مواجه شود و سامسونگ عرضه مدل‌های بعدی آن را ادامه دهد، به احتمال بسیار برای جذابیت بیشتر به سمت فناوری سیلیکون کربنی خواهد رفت.

همچنین، ویوو ایکس فولد 3 پرو قبلا از این فناوری برای ایجاد یک باتری 5700 میلی‌آمپر ساعتی در یک طراحی تاشو با ضخامت 5.2 میلی‌متری استفاده کرده است. این در حالی است که گلکسی زد فولد 6 با باتری 4400 میلی‌آمپر ساعتی و بدنه 5.6 میلی‌متری، نسبت به گوشی تاشو ویوو هم ضخامت بیشتری دارد و از طرفی هم باتری آن از ظرفیت پایین‌تری برخوردار است. در کل، جدیدترین گوشی‌های تاشو چینی برای بهره‌مندی از ظرفیت‌های بالاتر، به این روند جهش کرده‌اند.

با این حال، سوالی که اغلب پرسیده می‌شود این است که آیا باتری‌های سیلیکون کربن همچنان می‌توانند به‌اندازه باتری‌های لیتیوم یونی مبتنی‌بر گرافیت‌های فعلی در بازار دوام استفاده داشته باشند یا خیر. با توجه به جزئیاتی که در بخش‌های قبلی اشاره کردیم، واضح است که باتری‌های سیلیکون کربنی فعلی نمی‌توانند چنین دوامی در حد باتری‌های لیتیوم یونی گرافیتی قدیمی داشته باشند.

با این حال، سطوح پایین‌تر محتوای سیلیکونی آن‌ها همچنان می‌تواند منجر به باتری‌هایی با ظرفیت کمی بالاتر شود که مدت زمان مشابهی را مانند باتری‌های لیتیوم یونی قدیمی دوام بیاورند. در کل این به‌نظر می‌رسد همان چیزی است که در پیشرفته‌ترین گوشی‌های هوشمند امروزی وجود دارد؛ البته فقط با یک افزایش متوسط اما همچنان بسیار مطلوب در ظرفیت کنترل محتوای سیلیکون باتری‌ها.

همچنین با توجه با این که باتری‌های سیلیکون کربنی مرزهای چگالی انرژی و نرخ شارژ را افزایش می‌دهند، در نتیجه برندهای تولیدکننده گوشی‌های هوشمند هم ممکن است با توجه به تاثیر دمای شارژ سریع در افزایش طول عمر باتری، عملکرد محافظه‌کارانه‌تری از خود نشان دهند. این برندها صرفا در تلاش هستند تا اطمینان حاصل کنند که گوشی‌هایشان تا زمانی که به‌روزرسانی‌های اخیرا وعده داده شده بهبود یافته‌اند، دوام خواهد آورد.

در کل گفته می‌شود که تکنولوژی باتری‌های سیلیکون کربنی به دلیل ظرفیت بهبودیافته، انتشار لیتیوم بیشتر و خطر کمتر آبکاری آند، در واقع یک مزیت بسیار فوق‌العاده برای ارائه شارژ سریع‌تر است. علاوه بر این، ظرفیت‌های بالاتر باعث می‌شوند که بتوانید بدون نگرانی از تمام شدن شارژ در طول روز، گوشی را همیشه تا ۸۰ درصد شارژ کنید. در نتیجه، استفاده از سیلیکون لزوما به معنای کاهش دوام گوشی در طولانی‌مدت نیست.

آیا گوشی‌هایی با باتری سیلیکون کربنی در حال حاضر ارزش خرید دارند؟

باتری‌های سیلیکون کربنی برای جدیدترین گوشی‌های هوشمند خبر فوق‌العاده‌ای هستند و به‌طور قطع عمر باتری گجت‌های پوشیدنی، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌عل و حتی خودروهای برقی را می‌توانند بهبود بدهند. باتری‌های سلولی سیلیکون کربنی در حال حاضر بخش کلیدی نوآورانه‌ترین گوشی‌های هوشمند بوده و ظرفیت‌های بزرگ‌تر یا طراحی‌های بدنه نازک‌تر را بدون این که عمر باتری را در معرض کاهش قرار دهند، امکان‌پذیر می‌کنند.

با این حال، در حال حاضر برای دستیبابی به یکی از این گوشی‌های دارای باتری‌ سیلیکون کربنی، مانند وان‌پلاس 13 مجبور هستید به سراغ برندهای چینی بروید. فعلا برندهای بزرگ و بااعتبار ایالات متحده مانند گوگل و اپل با این فناوری هنوز جهش نکرده‌اند. آن‌ها حتی ممکن امسال هم به سراغ این این تکنولوژی‌ها نروند و به همین خاطر، طرفداران این برندها شاید تا مدل‌های سال 2026 و یا حتی بیشتر، برای دستیابی به چنین دستگاه‌هایی باید منتظر  بمانند.

باتری‌های سیلیکونی از راه رسیده‌اند، اما هنوز دلیلی برای عجله در خرید آن‌ها وجود ندارد.

اگر قصد دارید گوشی خود را بیش از پنج سال نگه دارید، بهتر است منتظر بمانید و ببینید که مشکل دوام این باتری‌ها چگونه حل می‌شود. تعویض باتری در استفاده طولانی‌مدت اجتناب‌ناپذیر است، اما سلول‌های سیلیکون-کربن ممکن است به‌خصوص در ترکیب با شارژ سریع، زودتر از موعد نیاز به تعویض داشته باشند. با توجه به هزینه بالای تولید این فناوری، کاربران اولیه ممکن است با هزینه‌های اضافی ناخوشایندی روبه‌رو شوند.

علاوه بر این، خرید گوشی صرفا به دلیل داشتن باتری سیلیکون کربنی منطقی نیست، به‌ویژه اگر بودجه محدودی دارید. این فناوری به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر، فعلا در گوشی‌های پرچمدار و مدل‌های خاص استفاده می‌شود و احتمالا چند سال طول خواهد کشید تا به گوشی‌های میان‌رده راه پیدا کند. با این که باتری‌های سیلیکون کربن مزایایی دارند، اما ظرفیت ۱۲ درصد بیشتر شاید ارزش پرداخت صدها دلار اضافه را نداشته باشد.

جمع‌بندی

باتری‌های سیلیکون کربنی یکی از جدیدترین نوآوری‌ها در صنعت گوشی‌های هوشمند هستند که امکان افزایش ظرفیت باتری را بدون نیاز به بزرگ‌تر شدن ابعاد دستگاه فراهم می‌کنند. در حالی که اکثر گوشی‌های پرچمدار همچنان از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند، برندهای چینی مانند شیائومی، وان‌پلاس و اوپو با بهره‌گیری از این فناوری توانسته‌اند باتری‌هایی با ظرفیت بالاتر و ضخامت کمتر ارائه دهند.

این فناوری با جایگزینی بخشی از آند گرافیتی با سیلیکون، امکان ذخیره انرژی بیشتری را فراهم می‌کند، اما چالش‌هایی مانند انبساط زیاد، کاهش طول عمر و مشکلات هدایت الکتریکی را نیز به همراه دارد. برای رفع این چالش‌ها، ترکیب سیلیکون با کربن مورد استفاده قرار گرفته که علاوه بر کاهش انبساط، عملکرد بهتری در مدیریت ظرفیت انرژی ارائه می‌دهد.

اگرچه باتری‌های سیلیکون کربنی باعث بهبود عمر باتری و سرعت شارژ می‌شوند، اما هنوز از نظر دوام در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی کاملا اثبات نشده‌اند. شرکت‌هایی مانند اپل و سامسونگ فعلا از این فناوری استفاده نکرده‌اند، اما در آینده ممکن است به آن روی بیاورند. در نهایت، این فناوری برای گوشی‌های پرچمدار و دستگاه‌های باریک آینده بسیار امیدوارکننده است، اما هنوز چالش‌هایی برای جایگزینی کامل باتری‌های لیتیوم یونی وجود دارد.