فناوری باتری گوشی در سالهای اخیر دستخوش تحولات شگفتانگیزی شده است. تا همین چند سال پیش، داشتن یک گوشی هوشمند با باتری 5000 میلی آمپر ساعتی به معنای پذیرش بدنهای ضخیم و سنگین بود که در دست احساس راحتی نمیکرد. اما امروز در سال 2026، گوشیهایی مانند تکنو پووا کرو 2 (Tecno Pova Curve 2) با باتری 8000 میلی آمپر ساعتی و ضخامت تنها 7 میلی متر به بازار آمدهاند!
این اعداد در نگاه اول غیرممکن به نظر میرسند. چطور میتوان انرژی بیشتر را در فضای کمتر جای داد؟ این همان مسیری است که بخش قابل توجهی از صنعت گوشیهای هوشمند، به ویژه تولیدکنندگان چینی که تمایل بیشتری به آزمایش ترکیبات شیمیایی جدید دارند، در حال طی کردن آن هستند.
در این مقاله بررسی میکنیم که چگونه گوشیهایی مانند پووا کرو 2 توانستهاند باتری بزرگ را در بدنهای فشرده جای دهند و اینکه اپل و سامسونگ در این رقابت کجای کار ایستادهاند.
از گرافیت تا سیلیکون-کربن؛ تحولی بنیادین در فناوری باتری گوشی
بیشتر گوشیهای هوشمند امروزی هنوز از باتریهای لیتیوم-یون با آند گرافیتی استفاده میکنند. آند (Anode) بخشی از باتری است که یونهای لیتیوم هنگام شارژ شدن در آن ذخیره میشوند. در مقابل آند، کاتد (Cathode) قرار دارد که یونها هنگام تخلیه باتری به سمت آن حرکت میکنند. این جریان یونها بین آند و کاتد است که انرژی الکتریکی تولید میکند.
استفاده طولانی مدت از گرافیت نشان میدهد که این ماده چقدر خوب برای ما کار کرده است. گرافیت پایدار است، نسبتاً ارزان است و هنگام شارژ شدن زیاد منبسط نمیشود. این ویژگیها آن را برای استفاده روزانه و سنگین، ایمن و قابل اعتماد میکند.
با این حال، گرافیت محدودیتهای خاص خود را دارد. ظرفیت ذخیرهسازی انرژی در گرافیت محدود است و در نقطهای به حداکثر خود میرسد.
از نظر تئوری، سیلیکون میتواند تقریباً 10 برابر بیشتر از گرافیت، لیتیوم در هر گرم ذخیره کند. البته، این به این معنا نیست که باتری شما ناگهان ده برابر بزرگتر میشود، بلکه به تولیدکنندگان اجازه میدهد چگالی انرژی را افزایش دهند. چگالی انرژی یعنی مقداری از انرژی که میتوان در یک حجم یا وزن مشخص ذخیره کرد. به بیان سادهتر، با چگالی انرژی بالاتر، میتوان توان بیشتری را در همان فضای فیزیکی قبلی جای داد.
اما مشکل اینجاست که سیلیکون هنگام جذب لیتیوم به شدت منبسط میشود. در شرایط آزمایشگاهی، این انبساط میتواند تا 300 درصد برسد. بنابراین، حدس زدنش سخت نیست که سیلیکون به تنهایی آند مناسبی برای باتری نیست. انبساط شدید باعث ترک خوردن مواد، کاهش عمر باتری و حتی خطرات ایمنی میشود.
اینجاست که شرکتها شروع به ترکیب سیلیکون با کربن کردند و چیزی که امروز به عنوان آند سیلیکون-کربن (Si-C) میشناسیم، متولد شد.
کربن به عنوان یک چارچوب تثبیت کننده عمل میکند. ذرات سیلیکون را در جای خود نگه میدارد و بخشی از فشار ناشی از انبساط را جذب میکند. نتیجه، باتریای است که ظرفیت بالاتری نسبت به سلولهای سنتی مبتنی بر گرافیت ارائه میدهد و در عین حال از نظر ساختاری به اندازه کافی پایدار است که بتوان از آن در استفاده روزانه بهره برد.
البته این فناوری کاملاً هم بینقص نیست؛ چراکه باتریهای سیلیکون-کربن در صورت عدم مدیریت دقیق، ممکن است سریعتر از باتریهای گرافیت خالص مستهلک شوند. با این حال، پذیرش این کاستیها برای برندهایی که به دنبال ارتقاء ظرفیت باتری بدون افزایش ضخامت بدنه هستند، به انتخابی هوشمندانه و ارزشمند تبدیل شده است.
مدیریت انبساط باتری؛ چالش اصلی مهندسان
مسئله انبساط، چالش اصلی مهندسی در این حوزه است. وقتی یونهای لیتیوم هنگام شارژ به طرف آند حرکت میکنند، ماده متورم میشود. با گرافیت، این تورم ناچیز است. اما با سیلیکون، به مراتب شدیدتر است. در طول چرخههای شارژ مکرر، انبساط و انقباض میتواند مواد را ترک دهد و عمر باتری گوشی را کاهش دهد.
برای مقابله با این مشکل، تولیدکنندگان از چند استراتژی استفاده میکنند:
- اول، سیلیکون را به ذرات در اندازه نانو میشکنند. ذرات نانو بسیار کوچک هستند، به طوری که هر نانومتر یکمیلیاردم متر است. این ذرات ریز انبساط را بهتر از تکههای بزرگتر مدیریت میکنند، زیرا فشار در سطح بسیار کوچکتری توزیع میشود.
- دوم، این ذرات را در یک ماتریس کربنی جاسازی میکنند تا فشار توزیع شود. ماتریس کربنی مانند یک اسکلت نگهدارنده عمل میکند که ذرات سیلیکون را در جای خود ثابت نگه میدارد.
- سوم، سیلیکون را با گرافیت ترکیب میکنند به جای اینکه گرافیت را کاملاً حذف کنند. این رویکرد ترکیبی، مزایای هر دو ماده را در کنار هم قرار میدهد.
حاصل این رویکرد، یک تکامل گامبهگام است، نه یک تحول ساختاری بنیادین. با این حال، زمانی که هدف افزایش ظرفیت باتری در همان ابعاد قبلی باشد، همین پیشرفتهای تدریجی کفایت میکند. به همین دلیل است که امروزه گوشیهایی با باتریهای 7000 و 8000 میلی آمپر ساعتی روانه بازار میشوند، در حالی که ضخامت آنها همچنان زیر 8 میلیمتر باقی مانده است.
سیر تکاملی باتریهای سیلیکون-کربن
ظهور باتریهای سیلیکون-کربن در سال 2026 اتفاقی ناگهانی نبود؛ بلکه حاصل یک گذار تدریجی و پیوسته است.
در حدود سال 2023، برخی تولیدکنندگان شروع به افزودن مقادیر اندکی سیلیکون (معمولاً بین 5 تا 10 درصد) به آند باتریها کردند. هرچند این تغییرات در ابتدا جزئی بود، اما نتایج مهمی داشت و به گوشیها اجازه داد بدون افزایش ضخامت، باتریهای کمی حجیمتر را در خود جای دهند.
در سالهای 2024 و 2025، این فناوری به ویژه توسط برندهای چینی فراگیرتر شد. با افزایش تدریجی درصد سیلیکون و بهبود چگالی انرژی، ظرفیت 5000 میلی آمپر ساعت که زمانی سقف گوشیهای باریک محسوب میشد، به 6000 میلی آمپر ساعت و فراتر از آن ارتقاء یافت.
امروزه، حتی صحبت از دستگاههای 8000 میلی آمپر ساعتی به میان میآید؛ آن هم بدون اینکه گوشیها ظاهری ضخیم و زمخت پیدا کنند.
رقابت تنگاتنگ؛ سایر تولیدکنندگان هم وارد شدهاند
تکنو تنها شرکت در این رقابت نیست. گوشی آنر پاور (Honor Power) که سال گذشته معرفی شد، دارای باتری 8000 میلی آمپر ساعتی در بدنهای با ضخامت کمتر از 8 میلی متر است. همچنین، آیکو زد 11 توربو (iQOO Z11 Turbo) با باتری 7600 میلی آمپر ساعتی و ضخامت 8.1 میلی متر عرضه شده است.
گوشیهای تاشو مانند آنر مجیک وی 5 (Honor Magic V5) نیز از باتری سیلیکون-کربن استفاده میکنند و ظرفیت بیش از 6000 میلی آمپر ساعت را در بدنه تاشوی باریک جای دادهاند. این موضوع قابل توجه است زیرا گوشیهای تاشو فضای داخلی کمتری برای کار دارند و جای دادن باتری بزرگ در آنها چالش بزرگتری است.
ویژگی مشترک این گوشیها فراتر از ظرفیت اسمی، در واقع همان چگالی انرژی است. شرکتها اکنون موفق شدهاند نسبت به گذشته، توان بیشتری را در هر میلی متر مکعب فشرده کنند. همین دستاورد است که اجازه میدهد چنین ظرفیتهای بالایی محقق شود، بدون آنکه گوشیها به ابزارهایی ضخیم و بددست تبدیل شوند.
چرا اپل و سامسونگ در فناوری باتری گوشی عقب ماندهاند؟
اگر از خود میپرسید که چرا ظرفیت باتری در گوشیهای آیفون یا سری گلکسی سامسونگ هنوز به مرز 8000 میلی آمپر ساعت نرسیده، این موضوع چندین علت کلیدی دارد.
بخشی از این مسئله به دیدگاه این شرکتها بازمیگردد؛ چراکه اپل و سامسونگ پایداری بلندمدت و طول عمر باتری را بر هر چیز دیگری مقدم میدانند. از سوی دیگر، فناوری سیلیکون-کربن با وجود پتانسیل بالا، هنوز در مقیاس تولید انبوه پدیدهای نوظهور محسوب میشود.
مدیریت تورم فیزیکی باتری، حفظ سلامت چرخههای شارژ و تضمین ایمنی در میلیونها دستگاه، چالش کوچکی نیست. این برندها به دلیل جایگاه حساس خود، نمیتوانند ریسک فراخوان محصول یا بحرانهای ایمنی را بپذیرند. همین احتیاط باعث شده تا این دو غول دنیای فناوری در تغییر ترکیبات شیمیایی باتری دست به عصا حرکت کنند.
قوانین نظارتی و چالشهای لجستیکی نیز در این میان نقش مهمی دارند. توزیع جهانی باتریهای لیتیومی با ظرفیت بالا مستلزم عبور از استانداردهای سختگیرانه است. با توجه به تفاوت قوانین در کشورهای مختلف، دریافت تاییدیه برای فناوریهای جدید زمانبر است؛ به همین دلیل برخی تولیدکنندگان ترجیح میدهند ابتدا در بازارهایی محدودتر مرزها را جابهجا کنند و سپس به سراغ بازارهای معتبر بینالمللی بروند.
البته، این به معنای ناتوانی اپل یا سامسونگ در استفاده از باتریهای سیلیکون-کربن نیست، بلکه نشان میدهد آنها احتمالاً پیشگام این موج نخواهند بود. این شرکتها معمولاً منتظر میمانند تا یک فناوری به بلوغ کامل برسد و سپس نسخه بهینه و اختصاصی خود را عرضه میکنند.
آینده فناوری باتری گوشی چه خواهد بود؟
اگر فناوری سیلیکون-کربن به مسیر پیشرفت خود ادامه دهد، چندان دور از انتظار نیست که گوشیهایی با باتری 10,000 میلی آمپر ساعتی یا حتی حجیمتر در صنعت موبایل به یک استاندارد رایج تبدیل شوند. در حقیقت، برندهایی مانند آنر و ریلمی از هماکنون عرضه گوشیهای مجهز به باتری 10,000 میلی آمپر ساعتی را آغاز کردهاند.
بهرهگیری از درصدهای بالاتر سیلیکون، بهینهسازی ساختار آند و بهبود سیستمهای مدیریت حرارت میتواند چگالی انرژی را بیش از پیش افزایش دهد؛ آن هم بدون اینکه نیازی به ابعاد زمخت و حجیم باتریهای نسل قدیم باشد. با این حال، علیرغم این چشمانداز امیدوار کننده، هنوز برخی پرسشهای کلیدی درباره باتریهای سیلیکون-کربن بیپاسخ مانده است:
- دوام باتری در بلندمدت: آیا این باتریها پس از 3 یا 4 سال استفاده مداوم، همچنان کارایی خود را حفظ خواهند کرد یا نسبت به مدلهای سنتی زودتر دچار افت ظرفیت میشوند؟
- کنترل دما هنگام شارژ سریع: فرآیند شارژ سریع گرمای زیادی تولید میکند و از آنجا که سیلیکون نسبت به گرافیت حساسیت بیشتری به دما دارد، مدیریت این حرارت بدون آسیب به سلولها یا کاهش سرعت شارژ، چالش بزرگی برای مهندسان است.
- هزینه تولید مواد پیشرفته: فناوریهای نوین معمولاً گرانقیمت هستند؛ بنابراین باید دید آیا افزایش ظرفیت باتری منجر به افزایش چشمگیر قیمت نهایی گوشیهای هوشمند خواهد شد یا خیر؟
پاسخ به این پرسشها تعیین میکند که صنعت موبایل با چه سرعتی به این سمت حرکت خواهد کرد و کدام برندها پیشگام پذیرش این فناوری خواهند بود.
نقش فناوریهای جانبی در پیشرفت باتری گوشی
در کنار تحولات شیمیایی در ساختار خود باتری، پیشرفت فناوریهای جانبی نیز نقشی تعیین کننده در ارتقاء عملکرد باتری گوشیهای هوشمند ایفا میکنند.
- بهینهسازی نرمافزاری: سیستم عاملهای مدرن اکنون قادرند مصرف انرژی اپلیکیشنها را به صورت هوشمندانه مدیریت کنند. این هماهنگی نرمافزاری باعث میشود که پتانسیل واقعی یک باتری پرظرفیت، به بهترین شکل ممکن آزاد شود و کارایی آن دوچندان گردد.
- پردازندههای کممصرف: نسل جدید تراشهها با بهرهگیری از معماریهای پیشرفتهتر، توان پردازشی بالاتر را با مصرف انرژی بسیار کمتر ارائه میدهند. ترکیب یک باتری حجیم با یک پردازنده بهینه، طول عمر شارژدهی دستگاه را به شکلی چشمگیر و بیسابقه افزایش میدهد.
- فناوری شارژ سریع: با افزایش حجم باتریها، نیاز به تکنولوژیهای شارژ سریعتر بیش از پیش احساس میشود. امروزه برخی گوشیها با پشتیبانی از شارژهای 200 واتی و بالاتر، قادرند یک باتری عظیم 8000 میلی آمپر ساعتی را در زمانی کمتر از 30 دقیقه به طور کامل شارژ کنند.
جمعبندی
تحول در فناوری باتری، بدون شک یکی از هیجانانگیزترین جهشهای صنعت موبایل در سالهای اخیر به شمار میرود. گذار از آندهای گرافیتی سنتی به ترکیب پیشرفته سیلیکون-کربن، این امکان شگفتانگیز را فراهم کرده است که باتریهای غولپیکری با ظرفیت 8000 میلی آمپر ساعت، در دل بدنههای ظریفی با ضخامت تنها 7 میلی متر جای بگیرند.
در حالی که برندهای چینی با جسارت تمام در خط مقدم این نوآوری ایستادهاند، غولهایی نظیر اپل و سامسونگ فعلاً رویکردی محتاطانه و مبتنی بر پایداری را در پیش گرفتهاند. با این حال، انتظار میرود با تکامل این فناوری و رفع چالشهای کلیدی در زمینه طول عمر و ایمنی سلولهای باتری، تمامی تولیدکنندگان بزرگ به ناچار به سمت این استاندارد جدید حرکت کنند.
چشمانداز آینده باتریها بسیار درخشان به نظر میرسد؛ به طوری که احتمالاً در سالهای پیش رو، داشتن گوشی هوشمندی با باتری 10,000 میلی آمپر ساعتی و ضخامتی کمتر از 8 میلی متر، به یک پدیده عادی و روزمره در میان کاربران تبدیل خواهد شد.
