راهکار نهایی هوآوی برای حل مشکل عملکرد باتری

برترین ها: شارژدهی و عملکرد باتری را می‌توان یک مهم و چالش همیشگی برای گوشی‌های موبایل دانست. این مولفه، ضعیف‌ترین حلقه موجود در مجموعه گسترده‌ای از قابلیت‌هایی است که گوشی‌های هوشمند برای ارائه تجربه کاربری با کیفیت، در اختیار دارند.

بازار گوشی‌های هوشمند، به طور گسترده و از طریق دو راهکار سعی در برطرف کردن این محدودیت داشته است: یکی از طریق اضافه کردن قابلیت شارژ سریع و دیگری از طریق افزایش مقدار تراکم درنظر گرفته شده برای شارژ باتری.

فناوری شارژ سریع از مدار شارژ سریع و همچنین باتری با قابلیت شارژ سریع تشکیل شده است. برای تشریح این فناوری با استفاده از ساده‌ترین کلمات می‌توان گفت: یک باتری در واقع نگهدارنده انرژی به حساب می‌آید و فرایند شارژ کردن در واقع مراحل پر کردن این ظرف یا نگهدارنده است.

مدار نیز در واقع پمپی است که از طریق آن انرژی به داخل ظرف، پمپ می‌شود. هرچه که پمپ با سرعت بالاتری انرژی را به داخل باتری تزریق کند، فرایند شارژ نیز با سرعت بالاتری انجام خواهد شد؛ با وجود این، باید درنظر داشت که نرخ سریع‌تر شارژ، نیاز به مولفه‌های پایداری سطح بالاتر را در باتری، الزامی خواهد کرد.

اکثر فناوری‌های فعلی ویژه شارژ سریع، مدار شارژ را بهینه می‌کنند. از جمله این فناوری‌ها می‌توان به Qualcomm Quick Charge، Huawei Supercharge و OPPO VOOC اشاره کرد که نرخ انتقال جریان چهار تا پنج آمپر را پشتیبانی می‌کنند. به منظور بهبود هرچه بیشتر سرعت شارژ باتری‌ها، پشتیبانی از جریان‌های بیشتر نیاز است. امری که به پیشرفت‌های جدیدتر در حوزه فناوری‌های شارژ سریع نیاز داشته و ممکن است مستلزم به‌کارگیری متریال یا طراحی‌های جدید برای باتری‌ها باشند.

راهکار دوم، مستلزم بهبود تراکم میزان انرژی است. امری که به شرکت‌های تولیدکننده امکان افزایش ظرفیت باتری‌ها را بدون افزایش ابعاد فیزیکیشان خواهد داد. این راهکار نیز مستلزم آن است که شرکت‌های تولیدکننده، از متریال جدید استفاده کنند. امری که هزینه‌بر بوده و فرایندهای دشوار را به همراه خواهد داشت. تا به امروز شاهد استفاده از گرافیت، ترکیب‌های سیلیکونی و متریالی برپایه لیتیوم از سوی شرکت‌های سازنده بوده‌ایم.

به منظور بهبود اساسی عملکرد باتری‌ گوشی‌های هوشمند، شرکت‌های سازنده نمی‌توانند تنها به دنبال استفاده از یک راهکار باشند؛ به بیان دیگر، برندها باید هر دو راهکار را به طور همزمان، دنبال کنند. از مدت‌ها پیش چشم انتظار یک جهش در حوزه عملکرد باتری هستیم و مشتریان و کاربران نیز به دنبال چنین تغییری هستند. اما سوال کاربران این است که چه زمانی که این خواسته به واقعیت خواهد پیوست؟

دفتر مالکیت معنوی ایالتی (SIPO) چین جزئیاتی را از پتنت هواوی در خصوص باتری‌های لیتیوم یونی منتشر کرده است. این پتنت در واقع ترکیبی از دو راهکار اساسی اشاره شده را به همراه دارد. در این پتنت، شاهد باتری لیتیوم یونی کاملاً جدید با متریال نوین برای آندها هستیم. با معرفی سیستم متریال سیلیکونی با تراکم بالا و ادغام ناجوراتم (اتمی که کربن یا هیدروژن نیست) در متریال‌ سیلیکونی، هواوی گذری سریع را برای مهاجرت یون‌های لیتیوم در فرایند شارژ فراهم کرده است که به طور فوق‌العاده‌ای قابلیت‌های شارژ سریع باتری‌ها را بهبود می‌بخشد.

بنابر اظهار متخصصان بازار، دلیل استفاده هواوی از متریال سیلیکونی در باتری‌های لیتیوم یونی آن است که ظرفیت لیتیومی بالاتری را در مقایسه با گرافیت به عنوان متداول‌ترین متریال آندی به همراه دارد. به این ترتیب، متریال سیلیکونی می‌تواند انرژی بیشتری را در خود جا داده و از همین رو تراکم انرژی باتری‌های لیتیوم یونی بهبود خواهد یافت.

کربن دوپ‌شده با نیتروژن (افزودن ناخالصی نیتروژن به کربن) را می‌توان برای محدود کردن گسترش متریال سیلیکونی استفاده کرد. اتم نیتروژن و اتم کربن به شکل آیوپاک پیریدین-ان (Pyridinic N)، گرافیت-‌ان و پیرول‌-‌ان (Pyrrole-N) با هم ترکیب شده تا شبکه کربنی سه‌بعدی را ایجاد کنند. شبکه‌ای که می‌تواند متریال سیلیکونی با ظرفیت بالا را مهار کند.

شبکه کربنی با ناخالصی نیتروژن می‌تواند میزان کلی رسانایی الکتریکی ترکیب‌های سیلیکونی و همچنین متریال‌های کربنی با ناخالصی نیتروژن را افزایش دهد. این امر، فضایی را برای جمع‌آوری فیزیکی یون‌های لیتیومی اضافه کرده و جمع‌آوری لیتیوم را در نرخ‌هایی که از طریق راهکارهای شیمیایی ممکن نیست، میسر می‌سازد.

در صورتی که این فرضیه صحیح باشد، به نظر می‌رسد فناوری اشاره شده در پتنت هواوی در واقع مشابه با باتری است که در دستگاه Honor Magic استفاده شده است. این پتنت، نسخه بهبودیافته فناوری‌های شارژ فوق سریع هواوی است که در پنجاه و ششمین سمپوزیوم باتری در ناگویا ژاپن شاهد بودیم. همان‌طور که فناوری مالتی تاچ، عملکرد صفحه‌‌های نمایش را تغییر داد، فناوری‌های شارژ فوق سریع هواوی نیز نحوه استفاده افراد از گوشی‌های هوشمند را دگرگون خواهد کرد و کاربران را از ترس همیشگی یعنی قطع دسترسی به گوشی‌های هوشمند در اثر اتمام شارژ، می‌رهاند.

این ابداع، به معنای واقعی از نسل جدید به حساب می‌آید. با توجه به جزئیات ارائه شده از این ابداع در پتنت، هواوی می‌تواند باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر را طراحی کرده که با سرعت بالاتری شارژ شده و از جریان‌های بیشتری برای شارژ نیز پشتیبانی می‌کند. این امر، تضمین خواهد کرد که باتری‌های تولیدشده با این اختراع، امن‌تر بوده و شارژدهی بیشتری را ارائه خواهند داد.

لازم به ذکر است که فناوری‌های شارژ سریع هواوی، در خارج از حوزه دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی نیز استفاده‌هایی دارند. به عنوان مثال می‌توان به جایگاه این فناوری‌ها در حوزه خودروهای الکتریکی اشاره کرد. با این تفاسیر، باید منتظر ماند و دید آیا هواوی کسب و کار خود را بیشتر از این توسعه خواهد داد؟ جا برای ارائه حدس و گمان در این بخش وجود دارد. با تمام این تفاسیر، باید خاطر نشان کرد که اگرچه تحقیق و توسعه در حوزه باتری‌ها، هزینه بالایی دارد اما با بازده بالایی نیز همراه است.