چرا باتری گوشی‌های هوشمند هنوز دوام پایینی دارند؟

از زمان حضور گوشی‌های هوشمند در زندگی ما حدود ۲ دهه می‌گذرد و طی این سال‌ها این گجت‌های جذاب پیشرفت‌های حیرت‌انگیزی داشته‌اند. با این حال با وجود تمام پیشرفت‌های به دست آمده، باتری گوشی‌های هوشمند کماکان دوام بالایی ندارند.طی سال‌های گذشته رزولوشن نمایشگرها به طور محسوسی افزایش پیدا کرده، قدرت چیپست‌ها بسیار بیشتر شده و روز‌به‌روز الگوریتم‌های نرم‌افزاری پیشرفته می‌شوند. اما چرا شرکت‌ها نتوانسته‌اند در این زمینه به پیشرفت قابل توجهی دست پیدا کنند و بیشتر باتری‌ها حدود ۱ روز دوام می‌آورند؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.دلایل دوام پایین باتری گوشی‌های هوشمنددر زمینه‌ی باتری گوشی‌های هوشمند حتی‌ می‌توانیم استدلال بدتر شدن دوام باتری را هم مطرح کنیم. قبل از ظهور گوشی‌های هوشمند، گوشی‌های ساده و معمولی با هر بار شارژ می‌توانند چند روز مورد استفاده قرار بگیرند. البته طبیعتا گوشی‌های هوشمند نسبت به گوشی‌های ساده بسیار پیشرفته‌تر هستند اما چرا این پیشرفت نصیب باتری‌ها نشده است؟واقعیت این است که در حال حاضر باتری استفاده شده در بسیاری از گوشی‌ها حرف زیادی برای گفتن ندارند. در این میان گوشی‌های سنگین و گران‌قیمتی مانند آیفون ۱۴ پرو مکس و گلکسی S22 اولترا در این زمینه نسبت به رقبا اندکی بهتر عمل می‌کنند. البته به غیر از پرچم‌داران، برخی از گوشی‌های میان‌رده و پایین‌رده هم عمر باتری بالاتری نسبت به رقبا ارائه می‌دهند ولی این افزایش عمر باتری چندان چشمگیر نیست.اما چرا چنین اتفاقی رخ می‌دهد؟ در واقع وقتی که از زوایای مختلف به این مشکل نگاه می‌کنیم، دلیل اصلی این چالش بسیار ساده به نظر می‌رسد. به زبان ساده، سرعت پیشرفت گوشی‌های هوشمند بیشتر از سرعت پیشرفت باتری‌ها بوده است. واقعیت این است که در سال‌های گذشته باتری‌ها هم تا حدی بهبود پیدا کرده‌اند اما پیشرفت‌های به دست آمده در این حوزه نسبت به پیشرفت‌های نمایشگرها، تراشه‌ها و سایر اجزای گوشی بسیار ناچیز است.به همین خاطر اگرچه شرکت‌ها همواره روی بهبود فناوری باتری گوشی کار می‌کنند، اما به دلیل سرعت حیرت‌انگیز پیشرفت سایر بخش‌های گوشی، دوام باتری طی این همه بر روی میانگین ۱ روز استفاده ثابت باقی مانده است. از سوی دیگر اندازه‌ی قطعات استفاده شده درون گوشی‌های هوشمند بسیار کوچک‌تر شده و به همین خاطر شرکت‌های سازنده موفق به استفاده از باتری‌های بزرگتری شده‌اند. اما استفاده از باتری‌های بزرگ‌تر فقط تا یک حدی جوابگو است و به همین خاطر در حال حاضر بیشتر گوشی‌ها از باتری‌های تقریبا با ظرفیت یکسان استفاده می‌کنند.متاسفانه تکنولوژی استفاده شده برای باتری گوشی‌های هوشمند از دهه ۹۰ میلادی به طور اساسی تغییر نکرده و اساسا همچنان در حال استفاده از همان تکنولوژی قدیمی هستیم. بین دهه ۸۰ تا ۹۰ میلادی در این زمینه پیشرفت‌های قابل توجهی عملی شد ولی از آن زمان پیشرفت‌های به دست آمده بسیار ناچیز و جزئی بوده است. بنابراین به نظر می‌رسد به نهایت پتانسیل باتری‌های لیتیومی دست پیدا کرده‌ایم و این نوع باتری‌ها قرار نیست به طور شگفت‌انگیزی بهبود پیدا کنند.آیا وضعیت باتری‌ گوشی‌های‌ موبایل بهتر می‌شود؟سوال بزرگ این است که آیا اصلا امیدی به بهبود وضعیت باتری گوشی‌های هوشمند وجود دارد؟ همه منتظر پیشرفت بزرگ بعدی در زمینه‌ی فناوری باتری موبایل هستند اما به نظر می‌رسد چنین پیشرفتی هیچوقت از راه نمی‌رسد. بدون شک زمانی که سال‌ها قبل اولین گوشی‌های هوشمند راهی بازار شدند، بسیاری از کاربران فکر می‌کردند حدود ۲۰ سال بعد، دوام باتری‌ها بسیار بیشتر خواهد شد.البته در این زمینه شرکت‌ها در حال توسعه‌ی چندین فناوری هستند که شاید یکی از آن‌ها بتواند به موفقیت برسد. یکی از این فناوری‌ها «باتری‌های انباشته» نام دارد و ظاهرا سامسونگ می‌خواهد در آینده تولید انبوه باتری‌های مبتنی بر این فناوری را آغاز کند. برای این فناوری، صفحات سلولی متعددی روی یکدیگر قرار می‌گیرند و به لطف همین رویکرد، باتری‌های هم‌اندازه‌ با مدل‌های فعلی می‌توانند ظرفیت بالاتری ارائه کنند.البته از این فناوری نباید انتظار زیادی داشته باشید. طبق تخمین‌ها و بررسی‌های صورت گرفته، این فناوری فقط می‌تواند ظرفیت باتری را حدود ۱۰ درصد افزایش دهد. این یعنی باتری با ظرفیت ۵۵۰۰ میلی‌آمپر ساعتی هم‌اندازه‌ی باتری‌های ۵۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی فعلی خواهد بود. البته هنوز در رابطه با این فناوری و زمانی که به مرحله‌ی تولید انبوه می‌رسد، گزارش‌های موثقی منتشر نشده است. بنابراین هنوز معلوم نیست که آیا سامسونگ در آینده‌ی نزدیک به استفاده از این فناوری روی می‌آوردد یا نه.باتری «حالت جامد» (Solid-State) یکی دیگر از فناوری‌های است که سروصدای زیادی به راه انداخته. برای مقایسه باید بگوییم که باتری‌های معمولی دارای دو الکترولیت فلزی قرار گرفته در ماده‌ی الکترولیت مایع هستند. این نوع باتری‌ها زمانی که ذرات یونی هنگام شارژ و تخلیه شارژ بین الکترود‌ها به حرکت درمی‌آیند، فعال می‌شوند.اما باتری‌های حالت جامد به جای استفاده از الکترولیت مایع، از یک قطعه جامد مبتنی بر فلز یا نوعی آلیاژ استفاده می‌کنند. در این نوع باتری‌ها، الکترود‌ها و الکترولیت‌ها لایه‌های بسیار فشرده‌ای هستند و به همین خاطر باتری‌های حالت جامد می‌توانند ظرفیت بیشتری را در ازای اندازه‌ی کمتری ارائه دهند.اما در زمینه‌ی باتری‌ها، باتری‌های گرافینی بیشترین امیدواری را ایجاد کرده‌اند. گرافین یک شبکه کریستالی از گرافیت به ضخامت یک اتم است. گرافین علی‌رغم اینکه تقریبا دو‌بعدی است، اما یک رسانای الکتریکی و حرارتی فوق‌العاده محسوب می‌شود. از سوی دیگر این ماده سختی و استحکام بسیار خوبی را ارائه می‌دهد. باتری‌های گرافینی تقریبا ۶۰ درصد ظرفیت بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی هم‌اندازه‌ی خود دارند.با وجود تمام این مزیت‌ها، در این زمینه چالش‌های جدی وجود دارد. اول از همه باید بگوییم که تولید انبوه گرافین اصلا کار ساده‌ای نیست و به‌شدت هزینه‌بر است. در حال حاضر برخی شرکت‌ها ساخت باتری‌های هیبریدی مبتنی بر گرافین و لیتیوم را آغاز کرده‌اند و به نظر می‌رسد این نوع باتری‌ها حداقل تا چند سال آینده، بهترین گزینه برای استفاده از فناوری‌های نوین محسوب می‌شود.با توجه به سرعت پیشرفت گوشی‌های هوشمند و کند بودن پیشرفت فناوری باتری‌ها، به نظر می‌رسد حداقل تا ۵ سال آینده در زمینه‌ی باتری نباید انتظار تغییر خاصی را داشته باشیم. به همین خاطر تا اطلاع ثانوی باید به همین باتری‌های لیتیوم-یونی معمولی بسنده کنید و چشم‌انتظار بهره‌گیری از باتری‌های شگفت‌انگیز با عمر طولانی نباشید.