1-freelance.ru

Журнал "Фрилансер"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Новый смартфон Samsung с батареей из графена полностью заряжается за 5 минут

Новый смартфон Samsung с батареей из графена полностью заряжается за 5 минут

Каждый производитель электроники стремится сделать свою фирменную продукцию как можно более привлекательной, а для этого он может добавлять в нее поддержку новейших технологий и много чего еще, вплоть до передового технического оснащения. Сегодня, 13 августа 2019 года, стало известно о том, что южнокорейская корпорация Samsung приняла решение о том, чтобы создать и выпустить на рынок новый телефон, оснащенный уникальным по своей сути элементом питания. Это будет, конечно, не миниатюрный атомный реактор, а батарея из графена, то есть новейшего материала, открытого человечеством относительно недавно. Он ощутимо лучше привычных литий-полимерных и литий-ионных батарей.

При сохранении точно таких же размеров и веса, графеновый аккумулятор может «впитывать» в себя вдвое больше энергии, то есть время автономной работы смартфонов способно увеличиться в два раза без необходимости делать корпус толще ради установки батареи повышенного объема. Впрочем, у таких батарей есть еще два преимущества. Так, в частности, они могут заряжаться всего за несколько минут, причем полностью, а еще они гораздо безопаснее тех, которые используются сейчас. Это делает их отличным источником питания для какой-либо электроники на ближайшие 10 – 30 лет, однако наладить их массовое серийное производство крайне сложно.

Компания Samsung является одним из крупнейших в мире производителем аккумуляторов, и именно поэтому она решила начать использовать графен. Как утверждает инсайдер @evleaks, сначала батарея такого типа будет производиться в небольшом количестве для нового смартфона бренда, чтобы ее можно было в полной мере протестировать на деле, ведь еще ни один телефон в мире, по крайне мере массовый, не способен похвастаться ничем подобным. Если все пройдет хорошо, затем такой элемент питания должен будет появиться и в других телефонах компании из Южной Кореи, что обеспечит им значительное конкурентное преимущество.

Инсайдер пишет, что новый смартфон Samsung с аккумулятором из графена выйдет в 2020 или 2021 году, потому что окончательное решение на этот счет еще не принято. Также у графеновых батареей имеется еще одно очень важное преимущество. Так, в частности, они обладают в десятки раз большей износостойкостью, в связи с чем зарядить такую можно будет, скажем не одну тысячу раз (предел для Li-ion), а двадцать тысяч раз, то есть гораздо больше. Остается верить, что появление на рынке доступных батарей из графена заставит всех производителей начать использовать именно их, причем не только в смартфонах, но и в другой электронике.

Ранее появилась информация о том, как купить Samsung Galaxy Note 10 всего за 45 000 рублей.

Создан внешний аккумулятор с использованием графена. В планах — графеновая батарейка для смартфонов

Смартфоны становятся все прожорливее, а корпуса все тоньше. В этой ситуации на первый план выходит автономность работы устройств, и производители ломают голову как продлить их время работы без подзарядки. Вот уже несколько лет нам твердят о том, что нас ждут большие перемены и смартфоностроители готовятся перейти на принципиально новый тип батарей, созданных с применением графена.

Читайте так же:
Если заряжать телефон зарядкой которая мощнее

Создан внешний аккумулятор с использованием графена. В планах — графеновая батарейка для смартфонов – фото 1

А в ожидании этой революции еще одна компания объявила о желании поставить производство аккумуляторов с графеном на поток. Речь идет об американском стартапе Real Graphene, который заявил о том, что у него все готово, чтобы начать массовое производство графеновых батарей.

Среди преимуществ таких источников питания, называется скорость зарядки. Если на зарядку обычных аккумуляторов уходит около 90 минут, то полная зарядка графеновой батарейки емкостью 3000 мАч займет около 20 минут при использовании 60-ваттной зарядки.

Декларирует Real Graphene способность графенового аккумулятора выдержать 1500 циклов зарядки, тогда как у обычных источников питания этот параметр составляет 300-500 циклов.

Создан внешний аккумулятор с использованием графена. В планах — графеновая батарейка для смартфонов – фото 2

По заявлению компании, графен является отличным проводником тепла и электричества. Поэтому его соединили с литием и добавили в виде тонкого листа. Он действует как проводник электричества и не генерирует много тепла. А поскольку выделение тепла минимально, такая батарейка холоднее и безопаснее.

Компания утверждает, что она предоставит клиентам комплексное решение, включающее в себя саму батарейку и специальный чип, необходимый для зарядки. Производство графена процесс трудоемкий и затратный, но Real Graphene удалось наладить его выпуск. Правда, аккумулятор с его применением будет стоить примерно на 30% больше литий-ионных батарей.

Создан внешний аккумулятор с использованием графена. В планах — графеновая батарейка для смартфонов – фото 3

К сожалению, нет никакой конкретики, кто и когда выпустит смартфон с аккумулятором от Real Graphene. Сейчас же компания только наладила выпуск портативного аккумулятора с графеном емкостью 10000 мАч с тремя портами для зарядки. На его зарядку уходит всего 20 минут при использовании специального зарядного блока мощностью 100 Вт. Стоит такая «банка» $90. В планах выпуск внешнего аккумулятора на 20000 мАч со скоростью зарядки 40 минут.

Когда наступит революция в аккумуляторах?

Разбираемся, где давно обещанные революционные графеновые батареи и почему мы до сих пор пользуемся аккумуляторами на основе лития.

С выходом каждого нового поколения iPhone мы видим, как улучшаются процессоры, память, дисплеи, камеры и почти все остальные компоненты. Почему мы не видим каких-то значительных улучшений в аккумуляторах? По сравнению с тем, как стремительно развиваются все остальные компоненты смартфона, кажется, что батареи стоят на месте.

Давайте для начала определимся, что не так с существующими литий-ионными батареями, и выясним, в чём их основные недостатки.

Недостатки литий-ионных батарей

Недолговечность

Думаю, каждый из вас замечал, что спустя год использования смартфона батарея теряет ёмкость на 10–15 %. 800–1000 циклов — это предел для большинства аккумуляторов в смартфонах, за этим пределом использование гаджета уже становится непрактичным.

Чувствительность к температуре

Большинство литиевых аккумуляторов плохо переносит перепады температур. Работа при слишком низких или слишком высоких температурах ведёт к деградации аккумулятора. Вспомните, как раньше iPhone вырубался на сильном холоде. На морозе химические компоненты теряют свои свойства и не могут производить достаточного напряжения — в итоге телефон выключается. Максимальный ущерб батареи наносится во время зарядки на морозе.

Высокие температуры также негативно влияют на компоненты батарей. Необязательно использовать телефон в сауне или в жарких странах. Наши девайсы сильно нагреваются, когда мы нагружаем их тяжёлыми задачами. Игры, работа с фото или видео, навигация — всё это заставляет процессор и другие компоненты работать интенсивней и выделять больше тепла. Если подвергать смартфон интенсивной нагрузке и при этом заряжать его, мы неминуемо получим избыточный нагрев.

Читайте так же:
Желтые пятна на экране смартфона как исправить

Чувствительность к интенсивному заряду или разряду

Быстрая зарядка ведёт к излишнему выделению тепла, а высокая температура вредит компонентам батареи. Кроме того, быстрая зарядка может приводить к образованию дендритов на аноде. Дендриты — это такие волокна из металлического лития. Эти образования могут стать причиной замыкания и выхода из строя батареи.

Безусловно, это крайне экстремальный случай и производители стараются его не допустить. Для этого разрабатывают различные протоколы защиты от перегрева и замыкания. Но образование дендритов всё равно негативно влияет на ресурс батарей.

Интенсивный разряд также сопровождается выделением излишнего тепла. К тому же тепло выделяют и другие компоненты: процессор, экран и радиомодули. Всё это ведёт к перегреву батареи и её деградации.

Высокая цена

Литиевые аккумуляторы довольно дороги в производстве — по сравнению с другими типами аккумуляторов, конечно. Дело в том, что сам по себе литий — это редкоземельный металл, и стоит он недёшево. Производство литиевых аккумуляторов негативно сказывается на окружающей среде. А сами аккумуляторы способны сильно отравлять почву, поэтому их обязательно нужно перерабатывать.

Небезопасность

Литий — очень активный металл, и батареи на его основе могут очень ярко и звонко воспламеняться. Один из самых красноречивых примеров — Samsung Galaxy Note 7. Неправильно спроектированная батарея и ряд неудачных совпадений могут натворить беды.

Получается так, что литиевые аккумуляторы довольно дорогие, с прихотливыми и нежными компонентами, да ещё и загрязняют окружающую среду. И тут у вас должен созреть вопрос: если литиевые батареи настолько плохи, почему мы всё ещё ими пользуемся? Где новые изобретения, революционные наноматериалы? Мы же в XXI веке живём!

Одним из таких революционных материалов является графен.

Что такое графен?

По сути, графен — это углерод, а углерод невероятно распространённый элемент на Земле. Графит, алмаз, сажа, графен — всё это углерод, а точнее, его аллотропные формы. Химическая формула у них идентична — «С», но то, как атомы углерода соединены друг с другом, и определяет свойства материала. Алмаз невероятно твёрдый, графит из грифеля карандаша легко можно сломать. Всё потому, что одни и те же атомы в графите и алмазе расположены по-разному.

Атомы в графене также расположены в пространстве особым образом. Во-первых, они выстроены толщиной в один атом. Во-вторых, атомы образуют шестиугольник, похожий на пчелиную соту:

Такая структура наделяет графен просто невероятными свойствами.
Графен — отличный проводник как электронов, так и тепла. Графен прочнее стали в 200 раз, при этом он невероятно гибкий, эластичный и почти прозрачный.

Из-за таких свойств графен получил огромную популярность в среде учёных: ему за пару лет придумали сотни сомнительных применений. В научном сообществе тестирование свойств графена стало почти мемом. Доходит до того, что в графен добавляют куриный помёт, чтобы проверить, как это отразится на его качествах.

Читайте так же:
Есть ли кнопочные смартфоны

Благодаря такому хайпу вокруг графена, на рынке появились графеновые куртки, платья, теннисные ракетки, машинное масло с графеном и ещё куча всякого бесполезного барахла, которое зачастую графена в своём составе не имело, а в лучшем случае графена добавляли сотые доли процента.

pic_5

pic_6

Дело в том, что чистый графен — чрезвычайно дорогой материал:

  • Один грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд;
  • Один грамм графена, смешанного с пылью, стоит около $1000.

Может ли графен решить проблемы батарей?

До сих пор человечество не знает коммерчески успешных способов получения графена в промышленных масштабах. Высокая цена и трудности производства больших количеств графена — это одна из причин, почему мы не видим графеновых аккумуляторов в наших смартфонах. Но это не единственная причина. Использование графена в качестве катода или анода в батареях — не лучшая идея.

Именно поэтому графен не самый подходящий материал для долгосрочного хранения энергии.

В литиевых аккумуляторах заряд запасается за счёт того, что ионы лития проникают внутрь графитового анода и там прочно держатся. Этот процесс называется интеркаляцией. Литиевые аккумуляторы практически не подвержены саморазряду. Вы можете зарядить ваш Power Bank и через 2 месяца им воспользоваться.

Если мы возьмём батарею и вместо графита для изготовления анода применим графен, то ионы лития не смогут проникнуть внутрь графена, а будут накапливаться на поверхности. В таком случае ионы будут держаться за анод очень слабо, со временем ионы могут самопроизвольно покидать графен. В итоге мы получим саморазряд батарей.

Вариант, когда ионы накапливаются на поверхности анода и слабо за него держатся, хорошо подходит для суперконденсаторов. Это отличный вариант, когда нужно быстро и без особых усилий оторвать много ионов и перенести много энергии за короткий отрезок времени. Поэтому применение графена выглядит куда логичнее именно в суперконденсаторах, а вот для обычных аккумуляторов графен не особо подходит.

Но ведь графеновые аккумуляторы уже давно продаются

Мы регулярно слышим, что тот или иной стартап уже запустил в продажу графеновые Power Bank. Периодически проскакивают новости о том, что гиганты вроде Samsung уже буквально завтра начнут ставить в свои смартфоны графеновые батареи. На самом деле это очередная маркетинговая уловка. В таких батареях графен применяется как добавка для улучшения тех или иных характеристик литиевых батарей.

Например, если мы добавим графен в электроды, то повысим их проводимость. По сути, это останется всё такой же литиевый аккумулятор, характеристики которого улучшены графеном на 5–10 %. Подобных продуктов уже полно на рынке. Одним из первых смартфонов на моей памяти с применением графена в батарее был Honor Magic. Но какими-то выдающимися характеристиками его батарея не запомнилась.

Не так давно Наташа уже делала видео про Power Bank с графеном:

По сути, графеновые Power Bank отличаются от обычных только быстрой зарядкой. По большому счёту эти «банки» всё так же греются при зарядке и имеют заурядную ёмкость.

Читайте так же:
Изменить голос на андроид во время разговора

Чисто графеновые батареи на данном этапе развития технологий — это, скорее, маркетинг на хайповой теме. А вот литиевые гибриды, в которых графен используется как вспомогательный компонент, давно применяются. Samsung, Xiaomi, OPPO, OnePlus, Huawei и другие бренды вовсю добавляют графен в свои батареи.

Не революция, а эволюция

Если посмотреть на литиевые аккумуляторы под другим углом, то окажется, что они вовсе не стоят на месте, а постоянно развиваются — просто это развитие не скачкообразное, а очень плавное и постепенное. И самое главное: технология литиевых аккумуляторов ещё не достигла своего предела, и, возможно, графен поможет раскрыть потенциал литиевых аккумуляторов на 100 %.

Ёмкость аккумуляторов

Нам кажется, что увеличения ёмкости литиевых аккумуляторов нет, но это не так. Первые из них могли запасать порядка 100 Вт·ч/кг, спустя 20 лет постепенного развития эта величина удвоилась. На данный момент литиевые аккумуляторы могут запасать 200–240 Вт·ч/кг. По мнению учёных, им удастся увеличить энергоёмкость до 400 Вт·ч/кг. И, вполне возможно, именно графен поможет приблизить этот показатель к реальности.

Скорость зарядки

Это ещё один важный параметр, который уже сейчас улучшают за счёт графена. Так как графен имеет низкое сопротивление и прекрасно проводит ток, компоненты с добавлением графена меньше греются. Кроме того, графен столь же хорошо проводит и тепло, благодаря этому нагрев компонентов батареи лучше рассеивается.

В последние годы мы видим, как стремительно развиваются технологии быстрой зарядки. Не так давно гремели презентации технологий быстрых зарядок мощностью 120 Вт. И вот совсем недавно Xiaomi показала зарядку мощностью 200 Вт, которая наполняет батарею Mi 11 Pro ёмкостью 4000 мАч за восемь минут. Скорее всего, в батарее этого Mi 11 Pro не обошлось без добавления графена, но Xiaomi об этом умалчивает.

Чувствительность к температуре

Что пока не удалось значительно улучшить, так это чувствительность батарей к перепадам температуры и количество циклов заряда-разряда. В этих вопросах пока даже графен животворящий особо помочь не может. Точнее, графен помогает частично нивелировать негативное воздействие перегрева, а вот с низкими температурами бороться у него не выходит.

Продление срока службы

Что касается увеличения количества циклов заряда-разряда, то тут в помощь приходит другой компонент — кремний. Он позволяет увеличить ресурс литиевых батарей до 300 %, но побочный эффект кремния — увеличение размеров аккумуляторов. В итоге батареи с кремнием либо будут иметь такую же ёмкость, как и сейчас, но при этом будут физически в несколько раз больше, либо мы можем сделать компактную и долгоживущую батарею, которая будет иметь маленькую ёмкость.

Если подытожить, то можно сказать, что аккумуляторные технологии не стоят на месте, да и резких скачков не происходит. Но постепенный и очень уверенный прогресс всё же идёт. Не стоит ожидать от графена каких-то магических свойств. Графен не приведёт к революционному скачку в развитии батарей и уж точно не заменит технологию литиевых аккумуляторов, а только дополнит её. Думаю, не зря Илон Маск делает ставку именно на литиевые батарейки. Tesla не просто так вкладывает огромные средства в развитие именно литиевых аккумуляторов.

Читайте так же:
Глицерин для защитного стекла телефона

Что ж, нам остаётся только запастись терпением и ждать, когда технологии станут более совершенными и батареи окончательно избавятся от своих последних слабых мест!

Представлен Xiaomi Mi 10 Ultra: графеновый аккумулятор, зарядка 120 Вт, экран 120 Гц, зум 120Х и первое место в рейтинге DxOMark

Представлен Xiaomi Mi 10 Ultra: графеновый аккумулятор, зарядка 120 Вт, экран 120 Гц, зум 120Х и первое место в рейтинге DxOMark

В рамках празднования своего 10-летия, китайская компания Xiaomi среди прочего представила новый флагманский смартфон Mi 10 Ultra.

Бросающейся в глаза особенностью новинки стала быстрая зарядка Mi Turbo Charge мощностью 120 Вт. По утверждению Xiaomi, она способна полностью зарядить Mi 10 Ultra с аккумулятором на 4500 мАч всего за 23 минуты. Пяти минут достаточно для зарядки батареи до 41%. При этом зарядное устройство идет в комплекте с телефоном. Также новый флагман поддерживает беспроводную зарядку мощностью 50 Вт, которая способна полностью зарядить телефон за 40 минут. Присутствует обратная беспроводная зарядки на мощности 10 Вт.

Xiaomi утверждает, что литий-ионный аккумулятор на основе графена является первым в отрасли массовым графеновым аккумулятором. Его проводимость в 1000 раз больше, чем у традиционных аккумуляторов, что уменьшает время зарядки и положительно сказывается на сроке службы. В комментарии порталу Android Authority компания сообщила, что после 800 циклов зарядки-разрядки емкость батареи Mi 10 Ultra осталась на уровне более 90%.

Что касается других характеристик, Mi 10 Ultra получил флагманский процессор Qualcomm Snapdragon 865, 8/12/16 ГБ оперативной памяти LPDDR5 и 128/256/512 ГБ встроенной памяти UFS 3.1. Устройство оснастили 6,67-дюймовым дисплеем AMOLED с отверстием в левом углу. Панель получила разрешение Full HD+, частоту 120 Гц и поддержку диапазона HDR10+. Яркость экрана достигает 800 нит при пиковом значении 1120 нит. Смартфон Xiaomi традиционно оснащен ИК-портом, присутствует и многофункциональный NFC.

В отверстии экрана расположен объектив фронтальной камеры с разрешением 20 Мп, диафрагмой f/2,3, сенсором 1/3,4 дюйма и размером пикселя 0,8 микрона. Основная квадрокамера состоит из главного датчика на 48 Мп с пикселем в 1,2 мк и OIS, телеобъектива на 48 Мп с 120х цифровым зумом и OIS, сверхширокоугольника на 20 Мп с углом 128 градусов и портретника на 12 Мп с 2х оптическим зумом. Портал по тестированию камерDxOMarkуже дал Mi 10 Ultra 130 баллов, что сделало его новым лидером рейтинга. Смартфон от Xiaomi обошел Huawei P40 Pro и Honor 30 Pro+, получив 140 баллов за фото и 106 баллов за видео.

В Китае Xiaomi Mi 10 Ultra будет доступен уже с 16 августа в черном, серебристом и прозрачном исполнениях. Цена за конфигурации 8+128 ГБ, 8+256 ГБ, 12+256 ГБ и 16+512 ГБ составит 763, 806, 864 и 1008 долларов соответственно. Компания также предлагает автомобильное зарядное устройство на 100 Вт за 14 долларов, беспроводную зарядную площадку с «умным отслеживанием» за 72 доллара и зарядную док-станцию ​​мощностью 55 Вт за 29 долларов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector