Baterías de silicio-carbono, explicadas: qué son y cómo funcionan

Desde que HONOR implementó la primera tecnología de silicio-carbono en el mercado hace poco más de dos años en el MWC 2023, los pasos que ha dado la industria con respecto a estas baterías han sido todos en la misma dirección. https://pisapapeles.net/por-que-se-miden-algunas-baterias-en-mah-y-otras-en-wh/ https://pisapapeles.net/que-son-las-baterias-lfp-y-como-se-comparan-con-otras-quimicas-de-ion-litio/ ¿Qué son las baterías de silicio-carbono? Las baterías de silicio-carbono son una alternativa a las baterías de iones de litio. Vienen con ánodos de silicio en lugar de los ánodos de grafito que alimentan las baterías de iones de litio más tradicionales. Estas baterías tienen una mayor densidad de energía, lo que básicamente significa que pueden almacenar más energía que las baterías estándar en el mismo espacio. La clave está en el silicio. Este material puede absorber casi 10 veces más litio que el grafito, teóricamente permitiendo 4,200mAh/g. Pero a cambio, el silicio se expande un 300-400% cuando se carga. Esto provoca electrodos agrietados, estructura interna rota y baterías que se degradan en pocos meses. Ahí es donde entra el compuesto de silicio-carbono (Si/C), una solución híbrida que mezcla pequeñas cantidades de nano-silicio en una matriz de carbono conductora. https://pisapapeles.net/honor-presenta-la-primera-bateria-de-silicio-carbono-con-un-128-mas-de-densidad-energetica-en-mwc-23/ ¿Cómo funcionan? El andamiaje de carbono proporciona estructura y estabilidad. El silicio proporciona un aumento en la capacidad. En lugar de 100% de silicio, la mayoría de los ánodos Si/C utilizan un 5-15% de silicio, suficiente para aumentar la densidad de energía en un 10-20% sin la hinchazón destructiva. Así, mientras que los ánodos de grafito tradicionales se expanden solo un ~10% durante los ciclos de carga, una batería de silicio-carbono bien diseñada puede limitar la hinchazón a solo un 10-20%, dependiendo de su contenido de silicio. El carbono también mejora la conductividad eléctrica, asegurando un mejor flujo de iones de litio para una mayor eficiencia. ¿Qué beneficio tienen estas baterías? Lo primero es el aumento en la capacidad de las baterías de los smartphones, y las baterías de Si/C son una gran noticia para los usuarios exigentes que buscan smartphones que puedan resistir mucho más que un solo día de uso intensivo. Igualmente, sin embargo, el Si/C es una buena noticia para dispositivos más delgados, como los teléfonos plegables y equipos ligeros. Uno de estos ejemplos es el HONOR Magic V5 o los más recientes plegables venidos desde China. Por su parte, el Samsung Z Fold 6 tiene un grosor de 5.6 mm, pero cuenta con una batería convencional de 4,400 mAh de capacidad porque es de iones de litio. Claro que no todos son beneficios. Aún no sabemos si durarán tanto como sus contrapartes de litio. Sin embargo, niveles más bajos de contenido de silicio aún pueden resultar en baterías de mayor capacidad que seguirán durando un tiempo similar a las celdas de iones de litio tradicionales. Como resultado, las marcas de teléfonos también pueden estar volviéndose más conservadoras con las temperaturas de carga rápida para extender la vida útil de las baterías. Especialmente a medida que las baterías de Si/C empujan los límites de la densidad de energía y velocidades de carga. ¿Por qué marcas como Samsung, Apple y Google aún no las utilizan? No hay una razón clara por la que dichas marcas no las han adoptado. Pero se cree que una de ellas es la precaución. Apple y Samsung priorizan la fiabilidad a largo plazo, y las primeras baterías de Si/C se degradan ligeramente más rápido que las tradicionales de Li-ion. También hay una sobrecarga logística. Las baterías de celda única grandes son difíciles de enviar a nivel mundial, por lo que la logística de tener teléfonos disponibles todo el tiempo es muy difícil. Es por eso que la mayoría de los teléfonos con baterías de Si/C hoy en día son para China o se dividen en configuraciones de doble celda para evitar dolores de cabeza regulatorios. Con información de BusinessStandard https://pisapapeles.net/magsafe-qi2-diferencias/