Puni se za nekoliko minuta, traje danima: Otkrivena budućnost baterija za pametne telefone

Neki novi telefoni mogu da se napune od 0 do 100% za manje od 10 minuta zahvaljujući ultra-brzoj tehnologiji punjenja od 200W+ ts2.tech.
Sledeća generacija Qi2 bežičnog punjenja koristi magnete za savršeno poravnanje i podržava 15W (sa 25W na vidiku), čime se završava era buđenja uz pogrešno postavljen punjač ts2.tech ts2.tech.
Baterije na bazi silicijuma su već u komercijalnim telefonima, nudeći oko 10–20% veći kapacitet u istoj veličini – na primer, kineska verzija HONOR Magic5 Pro ima bateriju od 5.450 mAh u poređenju sa 5.100 mAh u globalnom modelu zahvaljujući anodi od silicijum-karbona androidauthority.com.
Baterije sa čvrstim elektrolitom obećavaju oko 20–30% veći kapacitet i veću bezbednost korišćenjem čvrstih elektrolita. Xiaomi-jev prototip je imao čvrstu bateriju od 6.000 mAh (33% veći kapacitet u istom prostoru) notebookcheck.net, a Samsung planira prve telefone sa čvrstim baterijama za 2027. godinu techxplore.com.
Baterije poboljšane grafenom mogle bi omogućiti izuzetno brzo punjenje i veću gustinu energije (laboratorijske demonstracije pokazuju do 5× brže punjenje od standardnih Li-ion baterija) ts2.tech, iako još nijedan glavni telefon nema pravu “grafensku bateriju” ts2.tech.
Glavni brendovi imaju različite strategije: Apple se fokusira na dugovečnost i tiho razvija sopstvenu baterijsku tehnologiju oko 2025. godine techxplore.com; Samsung ulaže u velike projekte kao što je istraživanje i razvoj čvrstih baterija techxplore.com; kineski proizvođači poput Xiaomija i Opa prednjače sa brzim punjenjem koje privlači pažnju i novim materijalima ts2.tech.
Zelene baterije su sve veći fokus. Nove regulative EU zahtevaće reciklirani sadržaj (npr. 16% kobalta) i baterije koje korisnik može sam da zameni do 2027. godine ts2.tech. Apple se obavezao da će koristiti 100% reciklirani kobalt u svojim baterijama do 2025. godine ts2.tech kako bi ih učinio etičnijim i održivijim.
Stare baterije mogu dobiti „drugi život“ – istraživači su iskoristili odbačene baterije iz telefona kao LED svetla na solarni pogon za zajednice van mreže thecivilengineer.org, koristeći njihov preostali kapacitet i smanjujući elektronski otpad thecivilengineer.org.
Analitičari su uzbuđeni, ali realni: „Nikada nije bilo više ulaganja u baterijsku tehnologiju… zaista je uzbudljivo vreme za baterije“, primećuje jedan stručnjak, ali telefon koji traje dve nedelje sa jednim punjenjem je i dalje „godinama i godinama daleko“ techxplore.com.

Uvod: Nova era proboja u baterijama

Trajanje baterije pametnih telefona dugo je bila slaba tačka – svi smo osetili anksioznost zbog prazne baterije. Ali dolaze velike promene koje bi mogle da učine da anksioznost zbog punjenja postane prošlost. U 2025. godini, nalazimo se na pragu revolucije baterija: telefoni koji se pune za nekoliko minuta, baterije koje traju duže i sporije stare, i ekološki prihvatljivije tehnologije koje čine naše uređaje održivijim. Tehnološki giganti i startapi ulažu resurse u rešavanje problema baterija, a rezultati konačno počinju da se vide.

Nedavno je tipičnom telefonu trebalo više od 2 sata da se napuni i trajao je jedva jedan dan ts2.tech. Danas vodeći uređaji rutinski imaju baterije od 4.000–5.000 mAh (u poređenju sa ~2.500 mAh pre deset godina) i koriste efikasne čipove za celodnevno trajanje. Međutim, samo povećavanje kapaciteta donosi sve manje koristi ts2.tech. Novi pristup industrije je dvostruk: inovirati samu bateriju (novim materijalima kao što su silicijum, čvrsti elektroliti i drugi) i inovirati način na koji je punimo i koristimo (brže punjenje, bežična energija i pametnije upravljanje baterijom). Sledeći izveštaj ulazi u najnovija dostignuća koja će oblikovati budućnost baterija za pametne telefone – od revolucionarnih hemija do inovacija u punjenju, napora za održivost, planova proizvođača i izazova koji su još pred nama.

Revolucionarne tehnologije baterija: čvrsto stanje, grafen, silicijumske anode i dalje

Naučnici koji se bave baterijama naporno rade na reinvenciji klasične litijum-jonske baterije. Ovo su najperspektivnije nove tehnologije baterija koje će napajati naše buduće telefone:

Silicijumske anode: Više energije u istom pakovanju

Većina litijum-jonskih baterija koristi grafitnu (ugljeničnu) anodu, ali zamena dela tog grafita sa silicijumom može dramatično povećati kapacitet. Silicijum može skladištiti oko deset puta više litijum-jona nego grafit, što znači više energije u istom obimu. Problem? Čisti silicijum se mnogo širi i skuplja tokom punjenja, što uzrokuje brzo propadanje baterije. Rešenje je korišćenje anoda od silicijum-ugljenik kompozita – mešanje silicijuma sa ugljenikom ili inženjering poroznih struktura za kontrolu širenja mid-east.info.

Nakon godina istraživanja, baterije sa silicijumskim poboljšanjem su konačno stigle u pametne telefone. Godine 2023, HONOR je lansirao Magic5 Pro u Kini sa „silicijum-ugljenik“ baterijom od 5.450 mAh, dok je globalni model koristio standardnu bateriju od 5.100 mAh – što je oko 12% veći kapacitet u istom fizičkom prostoru androidauthority.com. Od tada, videli smo da su OnePlus, Xiaomi i vivo usvojili baterije sa silicijumskom anodom u premijum modelima androidauthority.com. OnePlus tvrdi da njihov Ace 3 Pro ima 22% veći kapacitet u datoj veličini u poređenju sa prošlogodišnjim modelom, zahvaljujući silicijumskoj bateriji od 6.100 mAh androidauthority.com. Preklopni telefoni, koji zahtevaju tanke baterije, takođe su imali koristi: ultra-tanki HONOR Magic V2 preklopni uspeo je da smesti silicijumsku bateriju od 5.000 mAh debljine samo 9,9 mm, a vivo X Fold 3 Pro koristi 5.700 mAh ćelija na bazi silicijuma u okviru od 11 mm androidauthority.com.

U praksi, baterije sa silicijumskom anodom znače duže korišćenje bez povećanja telefona. Ova tehnologija je spremna da postane mejnstrim i van Kine. Apple, Samsung i Google još uvek nisu izbacili telefone sa silicijumskim baterijama (do 2025. godine), ali stručnjaci očekuju širu primenu uskoro kako prednosti postaju jasne androidauthority.com. Doba baterija od 5.000 mAh i više u kompaktnim telefonima dolazi – bez povećanja zapremine uređaja. Jedini nedostaci su nešto viši troškovi proizvodnje i inženjerski napori da se obezbedi dugovečnost (rešavanje problema oticanja), ali proizvođači poput HONOR-a su pokazali da je to izvodljivo korišćenjem posebnih mešavina i veziva za stabilizaciju anode mid-east.info mid-east.info.

Čvrsto-stanje baterije: Bezbednije i energetski gušće ćelije

Možda najviše hvaljena baterijska tehnologija nove generacije je baterija sa čvrstim elektrolitom. Kao što ime sugeriše, ove baterije zamenjuju tečni elektrolit (zapaljivu tečnost u trenutnim Li-jonskim ćelijama) čvrstim materijalom kao što je keramika ili čvrsti polimer ts2.tech. Često koriste i anodu od litijum metala umesto grafita, čime skladište mnogo više energije. Obećanja su ogromna: veća energetska gustina (veći kapacitet u istoj veličini), brže punjenje i kraj požarima baterija (čvrsti elektroliti nisu zapaljivi) ts2.tech ts2.tech.

Prototipi sa čvrstim elektrolitom su godinama bili „samo što nisu stigli“, ali nedavni prekretnice ukazuju da se konačno približavaju stvarnosti ts2.tech. Posebno, 2023. godine Xiaomi je objavio da je napravio funkcionalni prototip telefona sa čvrstim elektrolitom: modifikovani Xiaomi 13 je opremljen ćelijom od 6.000 mAh sa čvrstim elektrolitom u istom prostoru gde se inače nalazi baterija od 4.500 mAh ts2.tech. Ovaj skok kapaciteta od 33% došao je uz poboljšanu bezbednost – Xiaomi je izvestio da nema rizika od unutrašnjih kratkih spojeva čak ni kada je baterija probušena, kao i bolje performanse na niskim temperaturama notebookcheck.net. Ovo je ogroman dokaz da tehnologija sa čvrstim elektrolitom može da funkcioniše u formi telefona ts2.tech. Slično tome, Samsung mnogo ulaže u istraživanje i razvoj čvrstih elektrolita i planira da primeni baterije sa čvrstim elektrolitom u malim uređajima (poput pametnih satova) do 2025–26. godine, a u pametnim telefonima oko 2027. godine ts2.tech ts2.tech. Na nivou cele industrije, 2027. godina se oblikuje kao ključna – proizvođači automobila poput Toyote i BMW-a takođe ciljaju 2027–2028. za prve električne automobile sa čvrstim elektrolitom, što podstiče velika ulaganja i napredak koji mogu da se prenesu i na telefone ts2.tech.

Šta potrošači mogu da očekuju? Rane čvrste baterije mogle bi da donesu oko 20–30% više kapaciteta u poređenju sa litijum-jonskim ćelijama iste veličine ts2.tech. To bi moglo da znači da telefon koji obično traje jedan dan može da traje oko 1,3 dana – nije čudo preko noći, ali je značajno poboljšanje ts2.tech. Još važnije, bezbednost se poboljšava: bez tečnih elektrolita, rizik od požara ili eksplozija se drastično smanjuje. Budući dizajni telefona mogli bi da budu i kreativniji, jer proizvođačima ne bi bilo potrebno toliko glomazno oklopljavanje radi bezbednosti baterije ts2.tech. Možda ćemo videti i brže punjenje – čvrsti elektroliti potencijalno mogu da podnesu veće struje sa manje toplote, što znači da brzina punjenja može dodatno da se poveća bez oštećenja baterije ts2.tech ts2.tech.

Međutim, čvrsta tehnologija suočava se sa velikim izazovima pre nego što stigne u naše telefone. Proizvodnja ovih baterija u velikim količinama je teška – izrada ultra-tankih, besprekorno čvrstih slojeva elektrolita i sprečavanje formiranja sitnih litijumskih dendrita je stalna borba. Trenutni prototipovi su takođe veoma skupi. U 2025. godini, procenjeni troškovi proizvodnje za čvrste ćelije su oko $800–$1000 po kWh, što je 2–3× više od masovno proizvedenih litijum-jonskih baterija ts2.tech. Taj trošak će morati značajno da se smanji. Dugotrajnost je još jedno pitanje: neke rane SSB baterije su se brže degradirale od litijum-jonskih, iako noviji dizajni (kao što je Volkswagenov) tvrde da zadržavaju preko 1.000 ciklusa sa 95% kapaciteta ts2.tech. Konsenzus je da ćemo verovatno prvo videti limitirane serije ili premijum telefone sa čvrstim baterijama krajem 2020-ih ts2.tech, a širu upotrebu tokom 2030-ih, kako tehnologija sazreva i troškovi opadaju. Ukratko, čvrste baterije dolaze, i mogle bi da promene igru – ali će stizati postepeno, a ne odjednom.

Grafenske baterije: prevara ili sledeća velika stvar?

Grafen – često nazivan „čudesnim materijalom“ – već više od decenije se promoviše kao ključ za super-baterije. Grafen je sloj ugljenika debljine jednog atoma, raspoređen u obliku saća. Neverovatno je jak, lagan i odličan provodnik električne energije. San o grafenskoj bateriji je zapravo baterija koja koristi materijale na bazi grafena u svojim elektrodama (i potencijalno kao dodatak elektrolitu) kako bi se postigla značajna poboljšanja u performansama.

U čemu je „hajp“? Elektrode poboljšane grafenom mogle bi omogućiti mnogo brže punjenje i veći kapacitet od današnjih baterija. Zapravo, laboratorijski testovi i prototipovi su pokazali da dodavanje grafena može omogućiti punjenje do 5 puta brže od standardnih litijum-jonskih ćelija ts2.tech. Zamislite da napunite telefon skoro do kraja za samo nekoliko minuta – grafen bi to mogao omogućiti. Grafen je takođe odličan provodnik toplote, pa baterije rade hladnije i bezbednije, i nije sklon vrstama požara izazvanih termalnim bekstvom koji mogu pogoditi litijumske baterije usa-graphene.com. Snaga i fleksibilnost ovog materijala čak otvaraju vrata budućim fleksibilnim baterijama ili ultra-laganim ćelijama usa-graphene.com. Na papiru, grafen zvuči kao čudo: jedan izveštaj navodi da bi baterije poboljšane grafenom potencijalno mogle postići 5× veću energetsku gustinu od Li-jona usa-graphene.com, što bi bilo revolucionarno – to bi moglo značiti bateriju telefona koja traje nedelju dana.

Sada proverimo stvarnost: do 2025. godine, još uvek nemamo čistu grafensku bateriju u telefonu koja ispunjava sva ta očekivanja. Mnoge takozvane „grafenske baterije“ su zapravo tradicionalne litijum-jonske ćelije koje koriste malo grafena u kompozitnoj elektrodi ili kao premaz ts2.tech. Ovo zaista poboljšava performanse – na primer, grafen se već koristi u nekim elektrodama baterija kako bi se povećala provodljivost i ubrzalo punjenje. Na tržištu postoje power bank uređaji sa dodatkom grafena koji se brže pune i rade na nižim temperaturama od običnih baterija, zahvaljujući malo „grafenske čarolije“. Ali ona „sveti gral“ grafenska baterija – ona koja u potpunosti zamenjuje grafit ili koristi grafensku katodu za pet puta veći kapacitet – još uvek je u razvoju. Kompanije poput Samsunga, Huaweija i nekoliko startapa mnogo ulažu u istraživanje i razvoj grafena usa-graphene.com usa-graphene.com. Samsung je 2017. najavio dodatak „grafenska kugla“ koji bi mogao da poveća brzinu punjenja pet puta usa-graphene.com, a kineski proizvođač električnih vozila GAC je 2021. počeo da koristi bateriju poboljšanu grafenom u automobilima usa-graphene.com. Izazovi su značajni. Proizvodnja visokokvalitetnog grafena u velikim količinama je skupa – sinteza grafena bez defekata, u jednom sloju i u velikim količinama, nije lak zadatak, a trenutno znatno povećava troškove (jedna procena navodi da cena grafena visokog stepena čistoće prelazi 1.000 dolara po kilogramu) usa-graphene.com. Postoji i izvesna zbrka u terminologiji – šta se zapravo kvalifikuje kao „grafenska baterija“? Korišćenje grafenskog premaza nije isto što i potpuno grafenska elektroda, a neki stručnjaci upozoravaju da marketinški izrazi možda preuveličavaju očekivanja usa-graphene.com. Rani prototipovi još nisu pokazali obećano 5× povećanje kapaciteta; neki su zapravo imali niži kapacitet od ekvivalentnih Li-jonskih ćelija usa-graphene.com, što pokazuje da još uvek učimo kako najbolje primeniti grafen u baterijama. Skaliranje proizvodnje je još jedna prepreka – jedno je napraviti nekoliko prototipova u obliku novčića, a sasvim drugo masovno proizvoditi hiljade ćelija veličine pametnog telefona sa doslednim grafenskim strukturama usa-graphene.com.

Dakle, kada bismo mogli da vidimo pravu grafensku bateriju u telefonu? Moguće je u narednih nekoliko godina, makar u ograničenom obliku. Industrijski posmatrači spekulišu da bi do kasnih 2020-ih neka kompanija mogla da najavi „grafensku superbateriju“ za svoj vodeći telefon – mada će verovatno postojati napomena da je to litijumska baterija sa komponentama poboljšanim grafenom ts2.tech. Verovatnije je da će grafen dolaziti postepeno: prvo poboljšavajući brzo punjenje i upravljanje toplotom u baterijama (što već radi u nišnim proizvodima), a zatim postepeno omogućavajući veći kapacitet. Obratite pažnju na startape kao što su Graphene Manufacturing Group (GMG) (koji radi na grafen-aluminijumskim baterijama) i Lyten (razvija katode na bazi grafena za američku vojsku) usa-graphene.com, kao i na baterijske gigante poput Samsunga i LG Chem-a – svi oni ulažu u istraživanje grafena. Ako njihova otkrića uspeju, vaš pametni telefon iz 2030. godine mogao bi da se puni za nekoliko sekundi i ostane hladan kao krastavac. Za sada, obuzdajte uzbuđenje: grafen pomaže, ali još uvek nije čarobni štapić.

Litijum-sumpor i druge hemije iznenađenja

Pored silicijuma, čvrstog stanja i grafena, istražuje se čitav niz drugih hemija baterija – svaka sa primamljivim prednostima, ako se njihovi nedostaci mogu otkloniti:

Litijum-sumpor (Li-S): Ova hemija koristi sumpor u katodi umesto teških metala (poput kobalta ili nikla) koji se nalaze u Li-jonskim katodama. Sumpor je jeftin i ima ga u izobilju, a Li-S baterije su mnogo lakše i potencijalno većeg kapaciteta od Li-jonskih. Litijum-sumporna ćelija može teoretski da spakuje značajno više energije po težini – zamislite bateriju telefona koja je upola lakša ili ima duplo više energije. Veliki nedostatak je vek trajanja: Li-S ćelije obično otkazuju nakon relativno malo ciklusa punjenja zbog “shuttle efekta”, gde se međuprodukti sumpora rastvaraju i uništavaju elektrode ts2.tech. Uprkos tome, napredak se postiže u laboratorijama na stabilizaciji Li-S baterija. U 2024. godini, litijum-sumpor je istaknut kao inovacija u usponu koja dostiže nove visine ts2.tech – istraživači pronalaze načine da iz njih izvuku više ciklusa. Nekoliko startapa je napravilo Li-S prototipove (OXIS Energy je bio jedan od značajnijih, iako je ugašen). Ako naučnici uspeju da naprave Li-S bateriju koja traje stotine ciklusa, mogli bismo videti ultra-lake baterije za telefone koje drže više struje bez ikakvog kobalta ts2.tech. To bi bila dobitna kombinacija za performanse i održivost.
Natrijum-jonske: Natrijum-jonske baterije zamenjuju litijum natrijumom – elementom koji je jeftin i ima ga u izobilju (pomislite na so). Rade slično kao Li-jonske, ali obično imaju manju energetsku gustinu (teže baterije za isti naboj) i nešto niži napon. Privlačnost je u ceni i dostupnosti resursa: bez litijuma ili kobalta, snabdevanje je lakše i ćelije su potencijalno jeftinije ts2.tech. Kineski gigant za baterije CATL čak je 2021. predstavio natrijum-jonsku bateriju sa solidnim performansama ts2.tech. Možda ćemo u narednim godinama videti natrijum-jonske baterije u manje zahtevnim uređajima ili budžetskim telefonima, posebno ako cene litijuma porastu. Neki analitičari zamišljaju budućnost u kojoj proizvođači koriste mešavinu hemija: visokoperformansne litijumske ili čvrstog stanja ćelije za premijum uređaje, a jeftinije LFP ili natrijum-jonske ćelije za osnovne gedžete ts2.tech. Za telefone, natrijum-jonske baterije će morati da smanje jaz u energetskoj gustini da bi bile održive, ali svakako su zanimljive zbog ekološkog aspekta.
Ostale (litijum-vazduh, ultra-kondenzatori, čak i nuklearne?!): Egzotičnije ideje su u fazi ranih istraživanja. Na primer, litijum-vazduh baterije prave katodu bukvalno od kiseonika iz vazduha – teoretski nude astronomsku gustinu energije (zamislite zaista ultra-lake baterije) – ali još uvek nisu ni blizu praktične primene. Još luđa ideja je koncept nuklearne dijamantske baterije: male baterije koje koriste radioaktivne izotope i proizvode malu količinu energije decenijama. Zapravo, jedan kineski startap je nedavno predstavio prototip “nuklearne” baterije sa izotopima nikla-63, tvrdeći da može napajati pametni telefon 50 godina techxplore.com. Ne očekujte da ćete to videti u svom sledećem Samsungu – još je u pilot testiranju, a takve ćelije proizvode samo malu količinu struje (dovoljno za IoT senzore male potrošnje, ali ne i za telefon koji troši mnogo energije) ts2.tech ts2.tech. Ove futurističke tehnologije verovatno neće skoro stići do potrošačkih telefona, ako ikada i stignu, ali pokazuju koliko su istraživanja raznovrsna. Sama činjenica da kompanije demonstriraju “bateriju” koja bi mogla trajati pola veka bez punjenja pokazuje koliko naučnici široko tragaju za boljim skladištenjem energije.

Ukratko, hemija baterija u našim telefonima je u promeni. Kako je jedan tehnološki analitičar rekao, svaki proizvođač zna da su im potrebne bolje baterije, a postoji i osećaj da je tehnologija baterija zaostajala za drugim napretcima techxplore.com. Investicije u istraživanje i razvoj baterija su na najvišem nivou zahvaljujući bumu pametnih telefona i električnih vozila techxplore.com. Verovatno nećemo dobiti jednu “čarobnu” hemiju koja će trenutno višestruko povećati trajanje baterije, ali zbir inkrementalnih poboljšanja daje rezultate. Silikonske anode već povećavaju kapacitet za oko 10–15% u stvarnim proizvodima, čvrsto stanje može dodati još 20–30% za nekoliko godina, a ako grafen ili Li-S uspeju, možda ćemo jednog dana udvostručiti današnje kapacitete baterija ts2.tech ts2.tech. Uzbudljivo je vreme i za zaljubljenike u baterije i za potrošače – naredna decenija bi trebalo da donese vidljiva poboljšanja u trajanju i brzini punjenja naših telefona.

Inovacije u punjenju: brzo, bežično i svuda

Dok nova baterijska rešenja poboljšavaju koliko energije možemo da skladištimo, još jedna revolucija se dešava u načinu na koji punimo naše uređaje. Punjenje pametnog telefona je nekada zahtevalo strpljenje – ali sada, zahvaljujući tehnološkim skokovima, možete dopuniti bateriju brže nego ikada i čak potpuno izbeći kablove uz bežične metode. Evo ključnih napredaka u tehnologiji punjenja:

Hiperbrzo žično punjenje (100W, 200W… 300W!?)

Ako ste u poslednje vreme obratili pažnju na specifikacije punjenja telefona, znate da je sve u vezi sa vatima. Veća snaga znači veći protok energije i brže punjenje – a brojevi su otišli u nebo. Pre nekoliko godina, većina telefona se punila snagom od 5–10W (što je zahtevalo nekoliko sati za potpuno punjenje). Do sredine 2020-ih, viđamo telefone sa 65W, 80W, pa čak i 150W punjačima koji postaju uobičajeni, posebno kod kineskih brendova kao što su OnePlus, Oppo, Xiaomi i Vivo ts2.tech. Ovi punjači mogu napuniti bateriju za manje od sat vremena. Ali trka se tu nije zaustavila – punjenje od 100W+ je sada realnost. OnePlus-ovi vodeći telefoni prešli su na 100W (brendirano kao Warp Charge ili SuperVOOC), a Xiaomi je otišao još dalje sa rekordnim 210W “HyperCharge” demonstracijom, napunivši bateriju od 4.000 mAh za oko 8 minuta ts2.tech. U testovima, Xiaomi-jev prototip od 200W+ mogao je da napuni bateriju od 0–50% za samo 3 minuta i dostigne 100% za 8 minuta ts2.tech. To je praktično: priključite, istuširate se na brzinu i vaš telefon je potpuno napunjen.

Zapravo, trenutni rekord iznosi oko 240W. Realme (sestrinski brend Oppo-a) predstavio je 240W punjač 2023. godine koji može napuniti telefon za oko 9 minuta. A Xiaomi je čak najavio prototip punjenja od 300W – nije uspeo da održi 300W neprekidno (to je ogromna snaga za malu bateriju), ali je uspeo da napuni ćeliju od 4.100 mAh za samo 5 minuta notebookcheck.net. Pri tim brzinama, punjenje prestaje da bude „događaj“ i postaje gotovo nebitno – kratko zaustavljanje od nekoliko minuta daje vam ceo dan korišćenja.

Kako je ovo moguće bez pretvaranja telefona u vatrenu loptu? To je kombinacija više stvari: dizajn baterije sa dve ćelije (baterija je podeljena na dve ćelije koje se pune paralelno kako bi se dobila dvostruko veća efektivna brzina), napredni čipovi za punjenje i algoritmi koji upravljaju toplotom, kao i novi materijali za baterije koji mogu da podnesu brzi unos energije. Mnogi sistemi za brzo punjenje takođe koriste grafen ili druge aditive u bateriji kako bi smanjili unutrašnji otpor i toplotu, a proizvođači su razvili složene sisteme za hlađenje (poput komora za isparavanje i termalnog gela) za rasipanje toplote tokom tih 5–10 minuta brzog punjenja. Važno je napomenuti da ove kompanije tvrde da se, uprkos velikim brzinama, zdravlje baterije čuva pametnim upravljanjem – na primer, zaustavljanjem brzog punjenja na oko 70–80% i zatim usporavanjem kako bi se izbeglo opterećenje baterije pri punom kapacitetu.

Još jedan faktor je univerzalno usvajanje USB-C i Power Delivery (PD) standarda. U 2024. godini Apple je konačno napustio stari Lightning port i prešao na USB-C za iPhone ts2.tech (podstaknuto regulativom EU), što znači da praktično svi novi telefoni sada koriste isti konektor. USB-C sa PD 3.1 može po specifikaciji da podrži do 240W snage (48V, 5A), što je u skladu sa ovim novim superpunjačima. Ta univerzalnost je prednost za potrošače – jedan punjač sada može brzo da puni vaš laptop, tablet i telefon, i više niste vezani za vlasnički punjač za svaki uređaj ts2.tech. Takođe, sve češće viđamo galijum-nitrid (GaN) u punjačima ts2.tech. GaN je poluprovodnički materijal koji rasipa manje energije u vidu toplote, pa punjači mogu biti mnogo manji i efikasniji od starih, glomaznih punjača za laptopove. Danas punjač od 120W na bazi GaN-a može biti veličine špila karata, i može dinamički raspoređivati snagu na više uređaja.

Šta je sledeće za punjenje putem kabla? Možda ćemo dostići praktičan limit u opsegu od nekoliko stotina vati za pametne telefone – iznad toga, toplota i opterećenje baterije možda neće biti vredni minimalno ušteđenog vremena. Proizvođači će se možda umesto toga fokusirati na efikasnost i inteligenciju: da punjenje bude prilagodljivo stanju baterije, da se struja podešava radi maksimalnog životnog veka, itd. Već sada, mnogi telefoni se ultra-brzo pune do, recimo, 80%, a zatim usporavaju do potpunog punjenja, što je namerno radi zaštite baterije ts2.tech. U budućnosti, kako se hemija baterija poboljšava (poput čvrstih baterija, koje mogu inherentno da podnesu brži unos sa manje toplote), mogli bismo videti još brže punjenje koje je blaže prema bateriji. Ali čak i sada, imati potpuno punjenje za 5–10 minuta je revolucionarno za praktičnost. Zaboravite na punjenje preko noći – priključite telefon dok perete zube i spremni ste!

Uspon bežičnog punjenja (Qi2 i dalje)

Brzine putem kabla su impresivne, ali još jedan veliki trend je potpuno ukidanje kabla. Bežično punjenje postoji već više od decenije u telefonima, ali postaje sve rasprostranjenije i stalno se poboljšava. Trenutno je najveće uzbuđenje oko Qi2, novog standarda za bežično punjenje koji se uvodi 2023–2024. Qi2 je velika vest jer je direktno zasnovan na Apple-ovom MagSafe magnetnom sistemu za punjenje ts2.tech, koji je sada usvojen kao industrijski standard. To znači da će bežični punjači imati prsten magneta koji savršeno poravnava telefon. Nema više traženja „slatke tačke“ na podlozi – magneti osiguravaju da se vaš telefon svaki put pravilno postavi za optimalno punjenje ts2.tech. Apple je predstavio MagSafe na iPhone-ima 2020. godine, ali sa Qi2, svi (uključujući Android uređaje) mogu koristiti magnetno poravnanje. Wireless Power Consortium je najavio Qi2 sa podrškom do 15W (isto kao MagSafe) ts2.tech, a iPhone 15 krajem 2024. bio je prvi uređaj koji je zvanično podržao Qi2 ts2.tech. Proizvođači dodatne opreme, od Belkin-a do Anker-a, sada uvode Qi2-kompatibilne punjače koji će raditi na različitim brendovima telefona ts2.tech.

Zašto je ovo važno? Prvo, bežično punjenje od 15W je prilično brzo (nije brzo kao putem kabla, ali dovoljno da potpuno napuni telefon za nekoliko sati). Još važnije, Qi2 čini bežično punjenje pouzdanijim – nećete se probuditi sa ispražnjenim telefonom zato što je bio malo pomeren na podlozi ts2.tech. Magneti čak omogućavaju i nove dodatke (poput magnetnih baterija koje se lepe za telefon, nosača za auto koji pune uređaj itd.) između različitih ekosistema. Gledajući unapred, Qi2 otvara put za bežično punjenje većeg napona. Zapravo, proširenje standarda, neformalno nazvano „Qi2.2“, već se testira kako bi se bežično punjenje podiglo na 25W ts2.tech. Jedna kompanija je demonstrirala Qi2.2 power bank koji može bežično da isporuči 25W – što je jednako brzini Apple-ovog navodno nadolazećeg MagSafe punjača od 25W za iPhone 16 ts2.tech. Dakle, možemo očekivati da će brzine bežičnog punjenja postepeno rasti, potencijalno dostižući opseg od 30–50W u narednih nekoliko godina. Neki Android proizvođači, poput Xiaomija i OnePlusa, već su implementirali bežično punjenje od 50W ili 70W na određenim modelima koristeći sopstvenu vlasničku tehnologiju (često sa postoljem za punjenje koje ima ventilator za hlađenje). Sa Qi2 i novijim verzijama, takve brzine bi mogle postati standardizovane i univerzalno dostupne.

Pored standardnog bežičnog punjenja, mnogi telefoni sada podržavaju i obrnuto bežično punjenje (poznato i kao deljenje bežične energije) ts2.tech. Ova funkcija omogućava da vaš telefon sam postane bežični punjač za druge uređaje. Na primer, možete prisloniti kutiju za bežične slušalice ili pametni sat na poleđinu telefona kako biste ih dopunili iz baterije telefona. Nije baš brzo (obično oko 5W) i nije naročito efikasno, ali u nuždi je izuzetno praktično – praktično pretvarajući veliku bateriju telefona u rezervni power bank za vaše manje uređaje ts2.tech. Vodeći modeli Samsunga, Google-a i drugih to imaju već nekoliko generacija, a postoje i glasine da bi Apple mogao omogućiti ovu opciju u budućim iPhone-ima (neki iPad uređaji već mogu obrnuto da pune Apple Pencil ili druge dodatke) ts2.tech.

A onda dolazi zaista futurističko: bežično punjenje na daljinu – punjenje telefona bez ikakvog direktnog kontakta, čak i preko cele sobe. Zvuči kao naučna fantastika, ali kompanije rade na tome. Xiaomi je 2021. prikazao koncept pod nazivom Mi Air Charge, koji koristi baznu stanicu za slanje milimetarskih talasa koji mogu da pune uređaje na nekoliko metara udaljenosti ts2.tech. Ideja je da možete da uđete u sobu i vaš telefon počne da se puni ambijentalno. Još jedan startap, Energous, već dugo govori o “WattUp” punjenju putem radio-frekvencija za male uređaje. Od 2025. godine, ove tehnologije su još uvek eksperimentalne i suočavaju se sa velikim izazovima: veoma niska efikasnost (zamislite slanje energije kroz vazduh – mnogo se gubi kao toplota) i regulatorne/bezbednosne prepreke (niko ne želi radio-predajnik velike snage koji prži drugu elektroniku ili ugrožava zdravlje) ts2.tech. Dakle, nemojte još očekivati da se potpuno rešite punjača. Ali činjenica da prototipi bežičnog punjenja na daljinu postoje znači da bi dugoročna budućnost mogla biti punjenje svuda, nevidljivo – vaš telefon se dopunjava kad god ste blizu predajnika, tako da vam u svakodnevnoj upotrebi zapravo nikad ne “ponestane” baterije ts2.tech.

Za sada, praktični napredak u punjenju su: sve brže žično punjenje koje minimizuje vreme čekanja, i praktičnije bežično punjenje koje postaje nepogrešivo zahvaljujući magnetnom poravnanju. Zajedno, ove inovacije čine da je lakše nego ikad da naši telefoni budu napunjeni. U narednih nekoliko godina, kombinacija čvrstog stanja ili silicijumske baterije plus ultra-brzo punjenje možda će čak promeniti naše navike – nećete brinuti o punjenju preko noći ili anksioznosti zbog baterije, jer će vam nekoliko minuta na punjaču (ili na podlozi) tu i tamo uvek biti dovoljno da dopunite bateriju.

Održivost i drugi život: Zelenije baterije i duža upotreba

Kako baterije za pametne telefone postaju naprednije, paralelno se radi na tome da budu održivije i dugotrajnije – i zbog planete i zbog nas samih. Moderne baterije sadrže mnogo egzotičnih materijala (litijum, kobalt, nikal itd.), a vađenje i odlaganje tih materijala ima ekološke i etičke posledice. Budućnost baterijske tehnologije nije samo u performansama; radi se i o tome da bude zelenija i odgovornija.

Reciklirani materijali i etičko snabdevanje

Jedan veliki trend je korišćenje recikliranih metala u baterijama kako bi se smanjila zavisnost od rudarstva. Kobalt je, na primer, ključni sastojak u mnogim litijum-jonskim katodama, ali je iskopavanje kobalta povezano sa neetičkim radnim praksama i štetom po životnu sredinu. Kao odgovor na to, kompanije poput Apple-a prelaze na reciklirane izvore. Apple je najavio da će do 2025. godine sve baterije dizajnirane od strane Apple-a koristiti 100% reciklirani kobalt ts2.tech. Ovo je značajna obaveza, s obzirom na veličinu Apple-a – to primorava lanac snabdevanja recikliranim kobaltom (iz starih baterija, industrijskog otpada itd.) da raste. Slično tome, i drugi proizvođači povećavaju procenat recikliranog litijuma, nikla i bakra u svojim baterijama.

Vlade se takođe uključuju. Evropska unija je 2023. godine usvojila revolucionarnu regulativu o baterijama koja postavlja stroge ciljeve: do 2027. godine, punjive baterije (poput onih u telefonima) moraju sadržati najmanje 16% recikliranog kobalta i 6% recikliranog litijuma, među ostalim materijalima ts2.tech. Zakon takođe nalaže „pasoš baterije“ – digitalni zapis o materijalima i poreklu baterije – i zahteva od proizvođača da prikupe i recikliraju veliki procenat baterija na kraju njihovog životnog veka ts2.tech. Ključno je i to što će EU zahtevati da prenosivi elektronski uređaji imaju lako uklonjive baterije do 2027. godine ts2.tech. Ovo znači da će proizvođači telefona morati da dizajniraju baterije koje se mogu lako zameniti ili izvaditi bez mnogo muke (nema više baterija koje su nepovratno zalepljene). Cilj je da se olakša zamena neispravne baterije (produžava životni vek telefona) i da se obezbedi da se stare baterije mogu izvaditi i reciklirati umesto da završe na deponiji. Već sada vidimo blagi povratak dizajnerskim rešenjima kao što su trake za izvlačenje i manje trajnih lepkova u nekim telefonima, u iščekivanju ovih pravila.

Iz ugla potrošača, uskoro bismo mogli da vidimo tehničke specifikacije telefona koje se hvale sa „X% recikliranog materijala u bateriji“ ili „100% bez kobalta“. Zapravo, neke kompanije su prešle na alternativne hemije katoda kao što je litijum-gvožđe-fosfat (LFP) koje ne koriste kobalt ili nikal (često u električnim vozilima, a sada i u nekim elektronskim uređajima) kako bi ublažile probleme sa nabavkom. Održivost postaje prodajna tačka: do 2030. godine možda ćete birati telefon ne samo po specifikacijama, već i po tome koliko je ekološki prihvatljiva njegova baterija ts2.tech.

Duži vek trajanja i upotreba u drugom životnom ciklusu

Produženje trajanja baterija ima dvostruku korist: dobro je za korisnike (ne morate često servisirati ili menjati bateriju) i dobro za životnu sredinu (manje otpada). Razgovarali smo o tome kako softverske funkcije poput optimizovanog/adaptivnog punjenja pomažu u usporavanju starenja baterije izbegavanjem stresa od prepunjavanja. Funkcije u iOS i Android sistemima koje pauziraju punjenje na 80% ili uče vaš raspored kako bi završile punjenje neposredno pre nego što se probudite mogu značajno sačuvati zdravlje baterije tokom godina ts2.tech ts2.tech. Slično tome, novi AI sistemi poput Google Adaptive Charging i Battery Health Assistant zapravo prilagođavaju napon punjenja kako baterija stari, produžavajući joj životni vek ts2.tech. Rezultat je da telefoni stari dve godine treba da zadrže veći procenat svog originalnog kapaciteta nego ranije. Tipična baterija pametnog telefona danas je ocenjena na ~80% zdravlja nakon 500 punih ciklusa punjenja ts2.tech, ali uz ove mere, korisnici prijavljuju da baterije ostaju iznad 90% zdravlja i posle godinu ili dve korišćenja – što znači da dobijate više ukupnog životnog veka baterije pre nego što primetite degradaciju.

Uprkos svim naporima, kapacitet svake baterije će se na kraju smanjiti. Tradicionalno, to je značilo da uređaj postaje elektronski otpad ili da plaćate zamenu baterije. U budućnosti, lakša zamenjivost (zahvaljujući pravilu EU) mogla bi omogućiti potrošačima da zamene baterije u telefonima kao što menjamo bateriju u lampi – produžavajući korisni vek uređaja za još nekoliko godina sa novom ćelijom. Ovo ne samo da štedi novac (zamena baterije je jeftinija od novog telefona), već i smanjuje gomile elektronskog otpada.

Шта је са самим старим батеријама? Све више расте интересовање за давање „другог живота“ батеријама. Чак и када батерија телефона више не може поуздано да напаја телефон (рецимо да је пала на 70% оригиналног капацитета), често и даље може да држи напон. Иновативни пројекти поновне употребе имају за циљ да искоришћене батерије употребе у мање захтевним апликацијама. На пример, истраживачи у Сеулу су приметили да људи обично одбацују телефоне након 2–3 године, док батерије и даље имају век трајања од око 5 година thecivilengineer.org. Они су предложили да се коришћене батерије телефона преусмере као складишта енергије за ЛЕД светла на соларни погон у удаљеним подручјима thecivilengineer.org. У прототипу, три одбачене батерије паметних телефона су комбиноване у пакет од око 12 V како би напајале ЛЕД лампу од 5W неколико сати ноћу, пуњену малим соларним панелом thecivilengineer.org. Оваква поставка би могла да обезбеди јефтино осветљење у заједницама без приступа мрежи, а истовремено поново користи батерије које би иначе завршиле као отпад – добитна комбинација за одрживост и друштвено добро.

У већем обиму, концепт батерија са другим животом већ се примењује на батерије електричних возила (искоришћене ауто батерије се поново користе за кућно или мрежно складиштење енергије). За паметне телефоне је то мало компликованије (ћелије су мале и појединачно нису баш снажне), али се може замислити киоске или програме за рециклажу батерија где се старе батерије телефона масовно прикупљају ради рециклаже материјала или комбиновања у батеријске банке, итд. Ипак, постоје изазови: тестирање и сортирање коришћених ћелија је радно интензивно, а нове батерије су постале толико јефтине да половне често нису исплативе bluewaterbattery.com bluewaterbattery.com. Поред тога, батерије телефона долазе у разним облицима и капацитетима, што отежава стандардизацију. Ипак, како расту еколошки притисци, можда ћемо видети компаније које се хвале како обнављају и поново користе батерије. Чак и дизајн за демонтажу (олакшавање вађења батерија) може омогућити и рециклажу и примену у другом животу, како истичу стручњаци за одрживост bluewaterbattery.com.

Ukratko, budućnost baterija za pametne telefone nije samo u upadljivoj novoj tehnologiji – radi se i o odgovornosti. Kroz upotrebu recikliranih materijala, obezbeđivanje etičkih lanaca snabdevanja, produžavanje životnog veka baterija pametnijim upravljanjem i planiranjem šta se dešava kada baterija „umre“, industrija se kreće ka kružnijem modelu. Regulatori podstiču ovaj proces, a potrošači su sve svesniji ekološkog otiska svojih uređaja. Nada je da će za deset godina baterija vašeg telefona ne samo duže trajati sa jednim punjenjem, već će i duže trajati tokom svog životnog veka, a kada završi svoj vek, biće ponovo iskorišćena kao deo nove baterije ili proizvoda, umesto da zagađuje deponiju.

Glavni proizvođači: planovi i glasine

Trka za boljim baterijama uključuje praktično svako veliko ime u tehnološkoj industriji. Svaki proizvođač pametnih telefona ima svoj pristup – neki se fokusiraju na oprezna poboljšanja, drugi na agresivne inovacije. Evo kako se glavni igrači snalaze u revoluciji baterija:

Apple: Appleov pristup baterijama je konzervativan, ali usmeren na korisnika. Umesto jurenja ekstremnih specifikacija, oni naglašavaju pouzdanost i dugovečnost. Na primer, Apple je sporo uvodio veoma brzo punjenje – iPhone uređaji su tek nedavno povećali brzinu punjenja na oko 20–30W, što je daleko iza nekih Android konkurenata, a njihovo MagSafe bežično punjenje je ograničeno na 15W techxplore.com techxplore.com. Ovo je delimično namerno: Apple daje prednost očuvanju zdravlja baterije i obezbeđivanju doslednog iskustva. iOS ima robusno upravljanje baterijom (kao što su funkcija optimizovanog punjenja i praćenje zdravlja baterije), a Apple kalibriše svoje manje baterije tako da i dalje pružaju pristojno trajanje u stvarnim uslovima kroz optimizaciju hardvera i softvera. Ipak, Apple intenzivno ulaže u pozadini u baterije sledeće generacije. Izveštaji iz industrijskih izvora sugerišu da Apple ima tajnu internu grupu za istraživanje baterija. Zapravo, jedan južnokorejski izveštaj (ET News) tvrdi da Apple razvija sopstvene napredne dizajne baterija, sa potencijalnim ciljem da uvede nešto novo do oko 2025. godine techxplore.com. Ovo bi moglo biti povezano sa širim Apple projektima – naročito sa navodnim Apple automobilom, koji bi zahtevao revolucionarnu tehnologiju baterija (čvrsto stanje? ultra-gusti paketi?) koja bi mogla kasnije da se primeni i na iPhone i iPad uređaje. Apple je takođe lider u potezima u lancu snabdevanja za održivost (poput obećanja o recikliranom kobaltu) i bio je među prvima koji su implementirali funkcije za usporavanje punjenja i očuvanje životnog veka. Postoje glasine da Apple istražuje tehnologiju slojevitih baterija (način slaganja ćelija baterije radi efikasnijeg korišćenja unutrašnjeg prostora) za buduće iPhone uređaje, kao i mogućnost korišćenja LFP (gvožđe-fosfat) baterija u nekim uređajima kako bi se potpuno eliminisao kobalt. Iako Apple ne govori otvoreno o istraživanju i razvoju baterija, možemo očekivati da će usvojiti nove hemije kada se dokažu – moguće u partnerstvu sa etabliranim dobavljačima baterija ili čak kroz strateške akvizicije. A kada naprave iskorak u tehnologiji baterija, verovatno će to predstaviti ne kroz tehnički žargon, već kroz benefite za korisnike („traje X sati duže“, „puni se do 50% za Y minuta“ itd.).
Samsung: Samsung, kao proizvođač uređaja i sa povezanim kompanijama poput Samsung SDI (proizvođač baterija), duboko je uključen u inovacije baterija. Nakon incidenta sa baterijom na Galaxy Note7 iz 2016. godine (koji je industriji dao teške lekcije o bezbednom pomeranju granica baterija), Samsung je udvostručio napore na bezbednosti i postepenim poboljšanjima. S jedne strane, Samsung telefoni nisu predvodnici u izuzetno brzom punjenju – najnoviji Galaxy flagship modeli pune se na oko 45W, što je skromno u poređenju sa kineskim konkurentima. Ovo je verovatno oprezan izbor radi dugovečnosti i bezbednosti. S druge strane, Samsung mnogo ulaže u tehnologiju sledeće generacije za proboj. Godinama istražuju solid-state baterije i čak su otvorili pilot proizvodnu liniju. Samsungova strategija izgleda ovako: prvo razviti solid-state tehnologiju za manje uređaje, pa je zatim proširiti. CEO Samsungove divizije za komponente potvrdio je da su prototipi solid-state baterija za nosive uređaje u izradi, sa ciljem predstavljanja oko 2025. godine ts2.tech. Plan (prema korejskim medijima) je solid-state baterija za pametne satove do 2025–26, a ako sve prođe dobro, solid-state Galaxy telefon do ~2027 ts2.tech ts2.tech. Samsungov solid-state dizajn koristi sulfidni ili oksidni keramički elektrolit i nagoveštavaju impresivnu gustinu energije i životni vek u internim testovima. Takođe istražuju veću upotrebu silikonskih anoda u međuvremenu – moguće je da bi Galaxy S25 ili S26 mogao tiho uključiti silikon u bateriju radi blagog povećanja kapaciteta (da bi pratili rivale poput HONOR-a) ts2.tech. Samsung je takođe eksperimentisao sa grafenom – pre nekoliko godina kružila je glasina (čak i tvit poznatog insajdera) da je Samsung planirao da lansira telefon sa grafenskom baterijom do 2021. godine graphene-info.com. To se nije dogodilo, što pokazuje da grafen još nije spreman za masovnu upotrebu. Ipak, Samsung i dalje ima patente na tehnologiju grafenskih baterija i mogao bi nas iznenaditi ako dođe do proboja. Kada je reč o održivosti, Samsung ima inicijative za smanjenje kobalta u baterijama (prelazak na veći udeo nikla) i svestan je predstojećih EU pravila o reciklaži ts2.tech. Sve u svemu, Samsungov javni plan sugeriše postepena poboljšanja sada (bolja izdržljivost, nešto brže punjenje, možda malo veće baterije svake generacije) i veliki skok kasnije (solid-state).

prototip baterije sa čvrstim elektrolitom

notebookcheck.net

brzog punjenja

bežičnog punjenja velike snage

silikonskih anoda

planova razvoja

komercijalno punjenje od 300W

Huawei

ključne faktore razlikovanja

techxplore.com

Ostali (Google, OnePlus, itd.): Google-ovi Pixel telefoni uglavnom su sledili konzervativan put kao i Apple – umerene veličine baterija, bez ludih brzina punjenja (Pixel 7 je imao punjenje od oko 20W). Čini se da je Google više fokusiran na softverske optimizacije (funkcije Adaptive Battery koje uče vaše navike korišćenja kako bi produžile trajanje, itd.) nego na samu hardversku bateriju. Ipak, Google je uveo ekstremne režime štednje baterije i slične opcije, oslanjajući se na veštačku inteligenciju kako bi produžio upotrebu umesto da povećava kapacitet. OnePlus, kao što je pomenuto, je pod okriljem Oppo-a i bio je lider u brzom punjenju (OnePlus 10T je imao punjenje od 150W, OnePlus 11 podržava 100W, itd.). Priča se da OnePlus planira da donese telefon u SAD sa baterijom sa silicijumskom anodom (što bi mogao biti OnePlus 12 ili 13), jer su trenutno većina telefona sa silicijumskim baterijama dostupni samo u Kini androidauthority.com.

U zaključku, planovi svakog proizvođača odražavaju ravnotežu između rizika i inovacija. Apple i Google biraju oprez i dugoročno korisničko iskustvo, Samsung ulaže u dugoročne proboje dok usavršava postojeću tehnologiju, a kompanije poput Xiaomi, Oppo, Vivo i HONOR prave iskorake sa trenutnim inovacijama. Konkurencija na polju baterija je žestoka, što je dobra vest za nas. To znači da svaka nova generacija telefona donosi opipljiva poboljšanja – bilo da je reč o telefonu koji se puni dvostruko brže, traje nekoliko sati duže ili jednostavno ne degradira tako brzo nakon godinu dana korišćenja ts2.tech ts2.tech. Kako je jedan stručnjak iz industrije primetio, imati bolju bateriju sada je ključni način da se izdvojite u moru sličnih specifikacija techxplore.com – tako da su proizvođači veoma motivisani da donesu stvarna poboljšanja.

Izazovi i buduće perspektive

Uz sve ove uzbudljive novine, važno je imati realna očekivanja. Baterije su teške za razvoj – uključuju složenu hemiju i nauku o materijalima, a napredak često dolazi sporije nego što to predviđa hajp. Gledajući u budućnost, postoje ključni izazovi i ograničenja koje treba priznati:

Hajp naspram stvarnosti: vremenski okviri: Videli smo kako optimistična predviđanja dolaze i prolaze. Na primer, govorilo se da će grafenski baterije biti u Samsung telefonima do 2020. godine graphene-info.com – sada je 2025, a još ih nema. Čvrsto-stanje baterije su nazivane „svetim gralom“ koji bi mogao već da se koristi sredinom 2020-ih, ali sada izgleda da će to biti najranije krajem 2020-ih za telefone. Pouka: proboji zahtevaju vreme da bi se komercijalizovali. Rezultati iz laboratorije se ne prenose uvek lako na masovnu proizvodnju – širenje može otkriti nove probleme. Dakle, iako je plan za narednu deceniju pun obećanja, treba da očekujemo postepena poboljšanja (povećanja od 10–30%, korak po korak) umesto jednog iznenadnog skoka od 10× u vašem sledećem telefonu.
Proizvodnja i trošak: Mnoge nove tehnologije su skupe ili zahtevne za proizvodnju. Proizvodnja čvrsto-stanje baterija, kao što je pomenuto, danas košta više puta više od Li-jonskih ts2.tech. Grafenski materijali su skupi i teško ih je ravnomerno integrisati usa-graphene.com. Čak su i silicijumske anode, koje su sada komercijalne, zahtevale nove fabričke procese za implementaciju. Često su potrebne godine da bi se smanjili troškovi i povećao prinos nove baterijske tehnologije. Setite se koliko je dugo trebalo da Li-jonske baterije postanu jeftine – decenije usavršavanja i ekonomije obima. Isto će važiti i za čvrsto-stanje ili Li-S: početni uređaji mogu biti sa visokom cenom ili dostupni u ograničenim količinama. Dobra vest je da su potrošačka elektronika ogromno tržište, a kako i električna vozila usvajaju ove tehnologije, obim će rasti, a troškovi padati. Ali na kratak rok, očekujte da prvi telefon sa čvrsto-stanje baterijom (na primer) bude prilično skup ili u ograničenoj ponudi.
Dugovečnost i degradacija: Svaka nova hemija mora da dokaže da može da traje. Nema koristi od baterije sa izuzetno velikim kapacitetom ako značajno gubi kapacitet posle 100 ciklusa. Litijum-sumpor je dobar primer – neverovatna gustina energije, ali istorijski veoma loš vek trajanja ts2.tech. Istraživači rade na rešavanju ovih problema (npr. dodaci za sprečavanje „sumporne šatle“ pojave, zaštitni premazi u čvrstim ćelijama za sprečavanje formiranja dendrita). Neki napredak je ohrabrujući – npr. QuantumScape je izvestio o čvrstim ćelijama koje su zadržale preko 80% kapaciteta nakon 800 ciklusa, a taj broj se stalno poboljšava. Ipak, svaka nova baterija u telefonu biće pod lupom zbog načina na koji podnosi 2–3 godine svakodnevnog punjenja. Proizvođači će verovatno biti oprezni kako bi osigurali da nove baterije bar ispunjavaju standard od ~500 ciklusa = 80% kapaciteta, što potrošači očekuju ts2.tech. Drugi aspekt dugovečnosti je uticaj brzog punjenja: ubrizgavanje 200W u bateriju iznova i iznova može ubrzati habanje ako se ne upravlja pažljivo. Zato je softver veoma važan za kontrolu krivih punjenja kako bi se minimizovala šteta. Kao potrošači, možda ćemo morati da prilagodimo navike (na primer, da koristimo brzo punjenje samo kada je potrebno, a sporije punjenje tokom noći radi očuvanja zdravlja baterije – neki telefoni to omogućavaju).
Bezbednost: Ne smemo zaboraviti bezbednost. Što je baterija gušća energijom, to je više energije upakovano u mali prostor – što može biti katastrofalno ako se nekontrolisano oslobodi (požar/eksplozija). Incidenti poput Note7 su pokazali kako i mala greška može izazvati velike probleme. Nove hemije imaju svoje bezbednosne profile: Čvrsto stanje se smatra bezbednijim (nezapaljivo), ali ako koriste litijum metal, postoji rizik od termalnog bekstva ako se zloupotrebi. Grafenski dodaci mogu poboljšati hlađenje, ali baterija i dalje skladišti mnogo energije koja može izazvati kratak spoj. Proizvođači će rigorozno testirati nove baterije drobljenjem, bušenjem, zagrevanjem itd., kako bi osigurali da ispunjavaju standarde. Očekujte da će više telefona imati višeslojne bezbednosne mere (senzore temperature, fizičke prekidače, ventile za pritisak) dok eksperimentišu sa ćelijama veće gustine energije ts2.tech ts2.tech. I regulatori će pažljivo pratiti – standardi sertifikacije bi mogli da se razvijaju za nove tipove baterija. Idealna situacija je da tehnologije poput čvrstog stanja, koje inherentno smanjuju rizik od požara, postanu standard, čineći naše uređaje bezbednijim u celini. Do tada, svaka kompanija koja uvede novu bateriju verovatno će to učiniti veoma pažljivo (verovatno prvo u jednom modelu, kako bi pratila performanse u stvarnom svetu).
Kompromisi u dizajnu: Neki napreci mogu zahtevati promene u dizajnu. Čvrsto stanje baterije možda još uvek nije tako fleksibilno ili tanko kao trenutni litijum-polimer paketi, što može u početku uticati na oblik uređaja. Veći kapacitet često znači i težu bateriju; proizvođači telefona tada moraju da balansiraju raspodelu težine. Ako se baterije koje korisnik može sam zameniti vrate zbog regulative, to bi moglo zahtevati kompromise u dizajnu (npr. ne-zaptivanje baterije može žrtvovati tanak profil ili otpornost na vodu, osim ako pametno inženjerstvo ne pronađe rešenje). Možda ćemo videti blagi povratak na nešto deblje telefone ili modularne dizajne kako bi se prilagodile ove promene. S druge strane, ako se energetska gustina udvostruči, možda telefoni mogu postati tanji ili uključiti druge funkcije umesto samo produženja trajanja baterije. To je stalna igra balansiranja između dizajna, trajanja baterije i funkcionalnosti.
Uticaj na životnu sredinu: Iako težimo zelenijoj tehnologiji, i ovde postoje izazovi. Ako nove baterije koriste manje kobalta, ali više nečeg drugog, moramo osigurati da se ti materijali nabavljaju odgovorno. Procesi reciklaže moraju da prate nove hemije – na primer, reciklaža čvrsto-stanjičnih baterija može biti drugačija od reciklaže Li-jonskih. Industrija će morati da razvije metode reciklaže za baterije sa puno silicijuma ili sumpora ako one postanu popularne. EU regulative o baterijama su dobar podsticaj u ovom pravcu, i verovatno ćemo videti veći fokus na dizajn za reciklažu (kao što su lakše uklonjive ćelije). Još jedan izazov je potrošnja energije u proizvodnji – neki od ovih materijala (kao što je proizvodnja grafena ili visokoprečišćenih silicijumskih nanoniti) mogu zahtevati mnogo energije, što može umanjiti ekološke koristi ako se ne koristi čista energija.

Uprkos ovim izazovima, stručnjaci ostaju optimistični da smo na sigurnom putu napred. Ben Vud, glavni istraživač u CCS Insight, napomenuo je da rekordne količine novca pristižu u tehnologiju baterija i da je zaista „uzbudljivo vreme za baterije“ – napredak se dešava na više frontova istovremeno techxplore.com. Ali je takođe upozorio da je prava revolucija (kao telefon koji traje dve nedelje intenzivne upotrebe na jednom punjenju) i dalje daleka perspektiva sa „godinama i godinama“ rada pred nama techxplore.com. Postepeni dobici će se akumulirati: 20% poboljšanja ovde, 30% brže punjenje tamo, 5× duži životni vek negde drugde – i zajedno, to će delovati kao revolucija čak i ako se nijedna čarobna baterija ne pojavi preko noći.

Za potrošače, budućnost baterija za pametne telefone izgleda svetlo. U narednih nekoliko godina možete očekivati: univerzalno brže punjenje (dani agonije zbog sporog punjenja su prošli), nešto duže trajanje baterije sa svakom generacijom (zahvaljujući većoj gustini i efikasnosti), i baterije koje traju veći deo svog životnog veka pre nego što im zatreba zamena (zahvaljujući adaptivnom punjenju i materijalima koji sporije degradiraju). Takođe ćemo videti veći naglasak na tome koliko je baterija „zelena“ – možda ćete čuti o recikliranom sadržaju ili o tome koliko je lako zameniti je. I možda do kraja ove decenije, prvi telefoni sa čvrsto-stanjičnim baterijama ili drugim baterijama nove generacije stići će na tržište, dajući nam uvid u zaista novu eru baterijske tehnologije.

Zaključno, skromna baterija telefona prolazi kroz svoju najveću transformaciju u poslednjim decenijama. Puni se za nekoliko minuta, traje danima možda zvuči kao slogan, ali zahvaljujući ovim inovacijama, to je sve bliže stvarnosti. Od silicijumskih anoda koje već povećavaju današnje kapacitete, preko tehnologija čvrstog elektrolita i grafena koje su na horizontu, do brzina punjenja koje su pre samo nekoliko godina delovale nemoguće – svi ovi napreci se udružuju kako bi redefinisali naš svakodnevni odnos sa uređajima. Sledeći put kada priključite telefon na punjač, setite se da za nekoliko godina „priključivanje“ možda više neće biti potrebno – a briga o trajanju baterije mogla bi postati zastareo problem. Budućnost baterija za pametne telefone nije samo u većim brojevima – radi se o suštinski boljem iskustvu: više slobode, više praktičnosti i čistijoj savesti u vezi sa tehnologijom u našem džepu. A ta budućnost nam se brzo približava.

Izvori: ts2.tech ts2.tech androidauthority.com notebookcheck.net ts2.tech techxplore.com ts2.tech thecivilengineer.org techxplore.com i drugi, kako je navedeno iznad.

Battery life is about to get WAY better

Gledajte ovaj video na YouTube-u.