Nos últimos anos, um número crescente de smartphones passou a ser lançado com baterias de silício-carbono. A tecnologia ganhou tração depois que fabricantes chineses como Honor, Oppo e Xiaomi a adotaram. Agora, a Samsung entrou nesse grupo, usando silício-carbono nas baterias do Galaxy Z Fold 8 e do Z Fold 8 Ultra.

Segundo a Engadget, essas baterias podem ser bem mais capacitivas do que as de íon de lítio tradicionais, com alguns aparelhos que usam a tecnologia chegando a dois dias de autonomia com uma única carga.

Como uma bateria funciona?

Uma bateria é composta por três partes: ânodo, cátodo e o eletrólito que fica entre eles. Quando a bateria está totalmente carregada, todos os elétrons ficam retidos no ânodo, que os libera lentamente em direção ao cátodo. O fluxo de elétrons pelo eletrólito provoca uma série de reações elétricas e químicas que liberam energia. Nas células comuns de smartphones, é possível adicionar elétrons ao ânodo várias vezes. Porém, a quantidade de energia armazenável diminui com o tempo, à medida que o eletrólito perde os materiais necessários para reagir.

Baterias de íon de lítio

As baterias de íon de lítio são populares por serem leves, densas em energia e capazes de suportar muitos ciclos de carga e descarga antes de começar a degradar. Em geral, uma bateria de íon de lítio é composta por um ânodo de pó de grafite, um cátodo de pó de fosfato de lítio e um eletrólito de carbonato de etileno.

O que são baterias de silício-carbono

Chamar essas células de baterias de silício-carbono é, em certa medida, um nome equivocado: elas ainda utilizam um material à base de lítio no cátodo. Além disso, a física atual não permite que o ânodo seja feito inteiramente de silício-carbono. Na prática, apenas uma pequena porcentagem de silício-carbono é misturada à grafite já presente nessas células.

A Samsung é descrita como o maior fabricante de smartphones a adotar células de silício-carbono. A empresa disse não estar buscando produzir células de capacidade muito elevada como as encontradas em alguns dispositivos chineses. A nova linha de celulares Z Fold usa pequenas quantidades de silício para reduzir o tamanho das baterias e, consequentemente, do hardware. Em registros regulatórios feitos junto à União Europeia, a Samsung informou que as células durarão apenas 1.200 ciclos de carga — uma queda considerável em relação aos 2.000 ciclos prometidos para a geração anterior.

Vantagens das baterias de silício-carbono

• Capacidade de armazenamento superior: O silício possui uma capacidade de retenção de energia até dez vezes maior por grama em comparação à grafite tradicional.

• Maior densidade energética (menor volume): Permite entregar baterias com capacidade de carga consideravelmente maior mantendo um formato fino e compacto, sem aumentar a espessura do dispositivo.

• Carregamento mais rápido: A reação do silício permite que os íons de lítio se integrem de forma mais ágil do que a penetração lenta nas camadas de grafite, acelerando a velocidade de recarga.

• Abundância e baixo custo: O silício é uma matéria-prima barata, amplamente disponível e de fácil acesso.

• Redução de riscos geopolíticos: Por utilizar um recurso abundante e amplamente distribuído, reduz a dependência de cadeias de suprimento e materiais sujeitos a tensões e conflitos internacionais.

Desvantagens das baterias de silício-carbono

• Menor vida útil da célula: As baterias apresentam uma durabilidade e ciclo de vida ligeiramente menores em comparação com as tecnologias convencionais.

• Grande expansão volumétrica (deformação física): O silício se expande cerca de 400% durante o ciclo de carga (contra apenas 10% da grafite), o que causa estresse mecânico no componente e impede o uso de silício puro.

• Necessidade de equilíbrio entre capacidade e durabilidade: Existe um desafio técnico na proporção entre silício e grafite para alcançar maior densidade energética sem comprometer excessivamente o tempo de vida útil.

O post Bateria de silício-carbono: como ela torna seu celular mais eficiente apareceu primeiro em Olhar Digital.