Sciencemag.cz
Doporučujeme
Lithiové baterie byly na trhu chytrých telefonů dlouho dominantní volbou…
V dnešním světě se chytré telefony staly základním nástrojem pro zvýšení produktivity a výdrž baterie tak má pro uživatele, kteří se na svá zařízení spoléhají, obrovský význam. Značka HONOR si tuto potřebu uvědomuje a snaží se posouvat technologie baterií dál, aby zlepšila možnosti, které chytré telefony přinášejí.
Značka HONOR se pustila do převratných inovací v oblasti technologie baterií. Jako první značka aplikuje v chytrých telefonech nové inovace baterií z jiných průmyslových odvětví a přináší zcela novou křemíkovo-uhlíkovou baterii druhé generace, která pohání řadu HONOR Magic6. Tato špičková technologie baterií zajišťuje výjimečnou životnost a spolehlivý výkon i v náročných podmínkách za nízkých teplot. Práci s podobnou technologií již dříve oznámila i např. společnost Tesla. Těmito pokroky a jejich využitím chce značka HONOR nově definovat očekávání uživatelů a zajistit vyšší produktivitu a pohodlí, čímž opět posune odvětví chytrých telefonů a nastaví nové standardy v oblasti inovací.
Zvyšování kapacity baterií pomocí křemíkovo-uhlíkového materiálu
Lithiové baterie byly na trhu chytrých telefonů dlouho dominantní volbou. Kapacita a rychlost jejich nabíjení jsou přímo ovlivněny množstvím a průtokem lithia a rozhodujícím faktorem při určování množství iontů lithia je výběr materiálu záporné elektrody. Obvykle se jako materiál záporné elektrody používá grafit, který nabízí teoretickou kapacitu 372 mAh/g1. Společnost HONOR však učinila významný krok vpřed tím, že do elektrody použila záporný materiál na bázi křemíku. Teoretická kapacita anody na bázi čistého křemíku je impozantních 3579 mAh/g2, což je desetkrát více než u grafitu. Materiál na bázi čistého křemíku má však extrémně přehnanou objemovou roztažnost až 300 %, což může snadno způsobit poškození baterie a telefonu. Životnost elektrody na bázi čistého křemíku je mnohem nižší než elektrody na bázi grafitu, a to v důsledku rozmělnění částic a strukturálního kolapsu křemíkového materiálu způsobeného obrovskou změnou objemu.
Společnost HONOR si uvědomuje obrovský potenciál anodového materiálu na bázi křemíku, který umožňuje mnohem lepší adsorpci elektronů, a proto využila jeho sílu k vylepšení technologie baterií a vytvořila stabilní a zároveň výkonnou elektrickou chemickou strukturu s křemíkovo-uhlíkovým materiálem. Společnost HONOR, která je hrdá na to být prvním výrobcem chytrých telefonů, který použil technologii křemíkovo-uhlíkové baterie, poprvé představila křemíkovo-uhlíkovou baterii v modelu HONOR Magic5 Pro. Na základě tohoto úspěchu nyní společnost HONOR tuto baterii vylepšila a do řady HONOR Magic6 přináší špičkovou křemíkovo-uhlíkovou baterii druhé generace.
V návaznosti na rok 2016, kdy společnost Tesla přišla s Modelem 3, elektromobilem poháněným zcela novou inovací baterie, lze s přidáním určitého procenta křemíku zvýšit hustotu energie až na zhruba 550 mAh/g, což řidičům slibuje celkově lepší výkon baterie. Podobně i výzkumný a vývojový tým společnosti HONOR provedl hloubkové studium chemické struktury křemíku s cílem poskytnout uživatelům chytrých telefonů nejlepší řešení. Baterie druhé generace na bázi křemíku a uhlíku se zde může pochlubit mnohem větší koncentrací kapacity energie ve srovnání s nejnovější baterií na bázi grafitu, čímž se hranice kapacity baterie posunula na mimořádných 5600 mAh3. Díky integraci čipu Power Enhanced Chip HONOR E1 a systému správy napájení vykazuje tato baterie výrazné zlepšení výkonu při normální i nízké teplotě. Díky těmto pokrokům zajišťuje HONOR uživatelům stabilnější výkon baterie v různých podmínkách a upevňuje tak své postavení na špici bateriových technologií.
Společnost HONOR věří, že pokročilá technologie křemíkovo-uhlíkových baterií najde široké využití nejen v odvětví chytrých telefonů, ale také u giganta jménem Tesla.
Revoluční vylepšení technologie křemíkovo-uhlíkových baterií
Využití nejnovějšího anodového materiálu na bázi křemíku s vysokou hustotou přináší řadu výhod. Začleněním nanostrukturovaného materiálu křemík-uhlík a implementací porézní uhlíkové nanostruktury se zvyšuje stabilita baterie díky většímu pokrytí uhlíkem a menšímu množství částic karbidu křemíku. Toto zlepšení vede ke zvýšení cyklické účinnosti a snížení expanzního chování, což zajišťuje spolehlivější výkon baterie.
Díky revolučním pokrokům v základních materiálech a výrobních procesech dosahuje křemíkovo-uhlíková baterie druhé generace pozoruhodného zlepšení hustoty energie a schopnosti rychlého nabíjení. V porovnání s ostatními nejnovějšími grafitovými bateriemi dostupnými ve stejném období dosáhla řada HONOR Magic6 působivého zvýšení hustoty energie o 6,0 %. Díky využití cíleného křemíkovo-uhlíkového pojiva jsou křemíkové částice obaleny novými skupinami pojiva bohatými na lithium, což vede ke směrově rozloženému pokrytí, které zvyšuje schopnost přenosu Li+ anody na bázi křemíku a účinně zlepšuje rychlost nabíjení. Při použití standardní verze HONOR Magic6 jako vzorku, při stejné specifikaci rychlého nabíjení, došlo u HONOR Magic6 k pozoruhodnému zvýšení hustoty výkonu o 2,1 %.
Navíc je do anody na bázi křemíku začleněna inovativní technologie mikrotunelového laserového navádění. Tato technologie výrazně zvětšuje kontaktní plochu mezi elektrolytem a anodou na bázi křemíku, čímž vytváří nové kanály pro transport iontů a využívá využitelnou kapacitu v nízkonapěťovém rozsahu anody na bázi křemíku, čímž komplexně zvyšuje hustotu výkonu baterie. Díky této technologii mají akumulátory řady HONOR Magic6 zvýšenou schopnost rychlého nabíjení, aniž by to bylo na úkor hustoty výkonu. Oproti minulé generaci zvyšuje řada HONOR Magic6 výkon rychlého nabíjení z 66 W na působivých 80 W.
Čip HONOR E1 se zvýšeným výkonem: zvýšení výkonu baterie a řízení spotřeby
Křemíkovo-uhlíkovou baterii druhé generace pohání čip Power Enhanced HONOR E1, který přináší významný pokrok ve správě napájení a výkonu baterie. Tento patentovaný čip se vyznačuje jedinečnou konstrukcí správy napájení tři v jednom, která kombinuje měřič energie, ochranu a integrované obvody proti padělání do jediné kompaktní jednotky. Power Enhanced Chip HONOR E1 vyniká jako nejmenší a nejtenčí dostupná čipová sada, která si zachovává stejné rozměry jako její předchůdkyně, deska pro ochranu baterie, a zároveň nabízí rozšířenou funkčnost.
Jednou z význačných schopností čipu Power Enhanced Chip HONOR E1 je řešení Smart Discharging Solution, které přináší pozoruhodné zlepšení účinnosti nabíjení a vybíjení baterie. Díky inteligentnímu rozpoznávání různých teplotních a nabíjecích scénářů čipová sada optimalizuje proces nabíjení, aby bylo dosaženo úplnějšího nabití baterie, a zároveň zvyšuje účinnost vybíjení, aby se zmírnil problém stárnutí baterie. Čipová sada dynamicky upravuje svůj algoritmus výpočtu na základě různých zátěží, jako je napětí a proud, čímž zajišťuje přesnější výpočet kapacity baterie. V porovnání se stávajícím řešením bez samostatné čipové sady pro správu napájení čip Power Enhanced HONOR E1 dále optimalizuje účinnost vybíjení, což umožňuje dodatečnou 3% přesnost správy napájení. Tato přesnost se rozšiřuje i na nízký stav baterie, kdy se zpřesňuje sledování proudu, což vede k efektivnějšímu vybíjení. Čipová sada navíc přizpůsobuje rychlost vybíjení podle různých scénářů, čímž účinně prodlužuje dobu vybíjení při nízkém stavu baterie.
Čipová sada navíc integruje přizpůsobený algoritmus pro nízké teploty, který optimalizuje výkon baterie v extrémních podmínkách. Pro překonání problémů s kompatibilitou vyvinula společnost HONOR algoritmus baterie speciálně přizpůsobený pro tuto technologii, který podstatně zlepšuje přesnost výpočtů kapacity baterie, zajišťuje přesné řízení spotřeby a maximalizuje celkovou účinnost.
Díky Power Enhanced Chip HONOR E1 prokazuje řada HONOR Magic6 výjimečný výkon v náročných podmínkách. Při plném nabití baterie při teplotě -20 °C zařízení překonává zařízení Apple i Huawei a umožňuje dlouhé hodiny procházení sociálních sítí. I když při teplotě -20 °C úroveň nabití baterie klesne na 10 %, řada HONOR Magic6 překonává výkon jiných konkurenčních zařízení v činnostech, jako je fotografování, natáčení videa a trvání hovorů, což umožňuje až 11 minut natáčení videa při teplotě -20 °C.
Zajištění bezpečnosti a trvanlivosti pomocí přísných testovacích scénářů.
Aby byla zaručena bezpečnost baterie a dlouhodobá použitelnost, společnost HONOR provedla na křemíkovo-uhlíkové baterii druhé generace řadu komplexních testů. Za účelem posouzení její odolnosti a životnosti se provádí několik typů testování, což dokazuje odhodlání společnosti HONOR dodávat spolehlivé a bezpečné řešení baterie. Například testy prostředí aplikované společností HONOR hodnotí schopnost baterie odolávat náhlým změnám teploty, nízkému tlaku a vystavení extrémně vysokým a nízkým teplotám. Testy spolehlivosti zase vystavily baterii podmínkám, jako je protlačování, pády, vibrace a nárazy při vysoké rychlosti, aby ověřily její vynikající robustnost. Kromě toho společnost HONOR provedla elektrické testy k posouzení elektrického výkonu baterie v různých náročných scénářích, jako je přebití, vysokoteplotní zkraty a nucené vybití.
Kromě těchto standardních testů šel HONOR ještě dál a provedl rozsáhlé testy, které simulují výkon baterie po dvou letech každodenního používání, s cílem replikovat scénáře skutečného použití a vyhodnotit bezpečnost a spolehlivost baterie po delší dobu. Pozoruhodné je, že i po delším používání vykazuje baterie Super Silicon-Carbon výjimečnou bezpečnost a zajišťuje uživatelům klid z hlediska dlouhodobého výkonu a spolehlivosti.
Křemíkovo-uhlíková baterie druhé generace získala prestižní certifikace, včetně označení UK Conformity Assessed, označení CE, GB Standardů, certifikace CNAS a certifikace UN38.3, což představuje výjimečnou spolehlivost a bezpečnost, která splňuje přísné průmyslové normy a předpisy.
Shrnutí
Využitím výkonu technologie křemíkovo-uhlíkové druhé generace HONOR nejen že zvýšil výkon svých baterií pro chytré telefony, ale také prokázal svůj závazek podporovat technologický pokrok. Uvedení křemíkovo-uhlíkové baterie druhé generace představuje pozoruhodný skok, který uživatelům umožňuje využívat prodlouženou životnost baterie a umožňuje jim zůstat ve spojení a být produktivní po dlouhou dobu. Přijetí křemíko-uhlíkové technologie společností HONOR podtrhuje její odhodlání poskytovat výjimečné zážitky se smartphony a nově definovat průmyslové standardy pro baterie smartphonů. Tento progresivní přístup otevírá úžasné možnosti pro vizionářský pokrok a spolupráci napříč různými průmyslovými odvětvími a dláždí cestu pro budoucí inovace mezi odvětvími.
