Твердотельные батареи сделают смартфоны более "живучими": но есть досадный нюанс

Недавно компания Donut Labs представила прототип, способный изменить индустрию батарей. Однако путь разработки к полкам магазинов будет непростым, пишет PhoneArena.

Чем твердотельные батареи лучше обычных

Основное отличие новой технологии от привычных литий-ионных аккумуляторов — применение твердого электролита вместо жидкого или гелеобразного. Это дает сразу несколько критических преимуществ:

• Плотность энергии: Твердая структура позволяет использовать аноды из металлического лития и делать батареи тоньше, сохраняя при этом большую емкость.
• Скорость зарядки: Улучшенная проводимость ионов и терморегуляция позволяют заряжать устройства за считанные минуты.
• Безопасность: Твердый электролит не горит и не взрывается при повреждении, в отличие от жидких аналогов.

В чем прорыв Donut Labs

Стартап Donut Labs, основанный при поддержке создателей умного кольца Oura, показал технологию производства твердотельных батарей нового типа. Идея предусматривает углеродные нанотрубки, покрытые оксидом титана, и натриевый электролит. Главная особенность — метод производства: батареи можно буквально печатать на принтере (технология трафаретной печати), что в перспективе делает их дешевыми и масштабируемыми.

Заявленные характеристики впечатляют. Плотность энергии составляет 400 Вт·ч/кг, что значительно выше, чем у литиевых аналогов. Полная зарядка занимает 5 минут, а ресурс достигает 100 000 циклов перезарядки.

В отличие от многих подобных анонсов, эта технология уже функционирует в реальном продукте. На выставке CES показали электромотоцикл Verge, оснащенный такой батареей. Байк проезжает 600 км на одном заряде и восполняет 80% энергии менее чем за 10 минут. А значит, технология уже выходит из стадии лабораторных экспериментов.

Что не так с новыми батареями

Несмотря на очевидные плюсы, массовый выпуск таких батарей задерживается годами. Главная техническая проблема — образование дендритов. Это микроскопические кристаллические наросты, которые формируются в процессе зарядки и разрядки. Со временем эти "иглы" могут физически проткнуть твердый электролит, вызвав короткое замыкание и выход батареи из строя.

Кроме того, существует проблема физического контакта: при изменении температуры материалы внутри батареи меняют объем, что нарушает целостность соединений. Производство требует экзотических материалов и сложных методов, что делает конечный продукт пока слишком дорогим для бюджетной электроники. Тот же мотоцикл Verge стоит около 30 000 долларов, а Donut Labs все еще ищет финансирование для масштабирования производства до уровня смартфонов.