Wytrzymaj jeszcze trochę, proszę!

Pierwsza połowa kończącego się miesiąca upłynęła pod znakiem oczekiwania na nowego Nexusa 5, którego dla Google wyprodukował koncern LG. Najmłodsze dziecko dwóch gigantów otrzymało świetny, prawie 5-cio calowy ekran IPS LCD, najwydajniejszy procesor Qualcomm’a, najnowszego Androida 4.4 i… stosunkowo słabą baterię 2300 mAh. Niewiele wczesniej LG wydało swojego najnowszego flagowca G2, wyposażonego w baterię o pojemności 3000 mAh, przy bardzo zbliżonych pozostałych parametrach (technologia i wielkość ekranu, procesor). Jak donoszą użytkownicy pierwszego z wymienionych modeli, nawet średnio intensywne korzystanie z jego funkcji może spowodować konieczność doładowania telefonu przed końcem dnia (zakładając odłączenie od ładowarki z samego rana). Z kolei LG G2, przy tej samej intensywności użytkowania, może wytrzymać nawet o 50% dłużej. Co spowodowało zastosowanie słabszego ogniwa w modelu Nexus 5? O tym możemy tylko spekulować.

Oczywistym wydaje się jednak fakt, że za większą pojemnością baterii idzie jej większa objętość. Wynika to bezpośrednio ze stosowanych technologii. Obecnie, zasilanie praktycznie każdego nowego smartfona zapewniane jest przez baterię litowo-jonową. Zasada jej działania jest prosta i opiera się na przemieszaniu jonów litu od anody do katody w czasie rozładowywania, a podczas ładowania – w przeciwnym kierunku. Ilość jonów litu wpływa na to jak długo smarfon przetrwa na pojedynczym ładowaniu, a ta z kolei zależna jest od objętości elektrolitu (w którym zanurzone są anoda i katoda), co bezpośrednio przekłada się na objętość samej baterii. Pogoń za coraz cieńszymi smartfonami skutecznie blokuje producentów przed zastosowaniem pojemniejszych (a zatem i grubszych) ogniw. Są oczywiście na rynku oferty (takie jak Pentagram Monster X5 oferowany w sprzedaży z dodatkową baterią 6000mA), które pozwalają użytkownikom wybrać, czy zależy im na nieskazitelnym designe’u ich smartfonów czy raczej na długim czasie pracy. Jednak wiodące marki, jak się wydaje, pozostawiają ten wybór sobie, prezentując urządzenia, w których wygląd (w tym grubość) stoi na wyższym miejscu w hierarchii niż czas pracy na jednym cyklu ładowania.

Można dojść do wniosku, że jedyne co nam pozostało to rozmieszczanie ładowarek do naszych smartfonów w strategicznych punktach, takich jak szafka nocna, samochód czy biurko przy którym pracujemy lub zaopatrzenie się w specjalne power-banki. Jednak nauka, a już zwłaszcza technologia, nie znosi stagnacji. Dlatego naukowcy pracują nad ulepszeniem baterii litowo-jonowych poprzez zmianę materiałów użytych do wykonania anody z porowatego węgla na krzem, który znacznie lepiej radzi sobie z przechowywaniem jonów litu. Krzem ma jednak wadę – puchnie w trakcie ładowania. Z tym problemem próbuje poradzić sobie firma California Lithium Battery, która pracuje nad pokryciem krzemowych anod nowatorskim materiałem – grafenem, co zapobiega reakcjom chemicznym powodującym puchnięcie i przedłuża czas życia takiej baterii. Niestety, ta technologia w dalszym ciągu pozostaje w fazie prototypu, a na wprowadzenie jej do sprzedaży, wg. CEO Philip'a Roberts'a będzie trzeba poczekać przynajmniej dwa lata.

Innym pomysłem naukowców jest budowanie tzw. baterii stanu stałego (ang. solid state battery). W bateriach tego typu, zamiast płynnego elektrolitu przenoszącego jony między anodą i katodą, został użyty stały materiał ceramiczny, z domieszką przewodzącą. Takie rozwiązanie ma dwie podstawowe zalety – ceramiczny elektrolit ma zwiększone przewodnictwo jonowe (większa pojemność energetyczna) i dużą oporność (co z kolei zmniejsza efekt samoistnego rozładowywania się ogniwa). Ochłodzeniem entuzjazmu jest fakt, że w przypadku tego rozwiązania, najwcześniejsze prototypy ujrzą światło dzienne za 18 miesięcy.

Jak widać, mimo intensywnych prac nad rozwojem doskonałej technologii baterii, w dalszym ciągu rozsądne efekty można uzyskać jedynie poprzez obniżanie zapotrzebowania na energię takich podzespołów jak procesor czy ekran smartfona (co samo w sobie jest pozytywnym zjawiskiem i tak czy inaczej dobrze, że ma miejsce). Istnieją co prawda zapaleńcy wymyślający takie nietypowe rozwiązania, jak przezroczysty panel słoneczny, który połączony z ekranem dotykowym, mógłby z powodzeniem zasilać urządzenie. Jednak bez wsparcia (głównie finansowego) gigantów rynku ciężko będzie takim pomysłom się przebić. Mimo iż ostatnio pojawiło się w tej kwestii światełko w tunelu (Samsung zainteresował się technologią baterii solid state), to obawiam się, że większy nacisk zostanie położony przez producentów na tworzenie giętkich ogniw, zamiast tych bardziej pojemnych i wydajnych…