iPhone 17 Air by měl v rukávu eso, které by mu zajistilo podobnou výdrž baterie jako iPhonu 16, a to v podstatně tenčím těle.
Po léta se konverzace o výdrži baterie našich iPhonů točila kolem téměř neměnné premisy: více miliampérhodin (mAh) rovná se více času používání. To je poloviční pravda. V tomto závodě totiž nastane okamžik, kdy vyždímání každého elektronu nepřekročí fyzikální limity dané technologií. Pak se pokrok zastaví a je třeba hledat alternativy.
Včera jsme hovořili o tom, co je pravděpodobně „špatnou zprávou“: nový iPhone 17 Air má mít velmi malou baterii, což je podle několika úniků, které ji odhadují na 2800 mAh, návrat k iPhonu 6. Apple má však partnera. Tím partnerem je společnost TDK. Ta s Applem vždy spolupracovala dodávkami pasivních součástek (cívek, kondenzátorů atd.). Byla klíčovým partnerem společnosti Foxconn při výrobě prvních generací iPodů a elektroniku vyrábí již od roku 1935. A vypadá to, že bude klíčovým partnerem, díky němuž se výdrž baterie iPhonu 17 Air bude velmi lišit od toho, co se proslýchalo.
Tenkost jako dogma
Abychom pochopili velikost tohoto průlomu, musíme se na chvíli zastavit a lépe porozumět lithium-iontové baterii. Představte si baterii jako hotel se dvěma hlavními budovami: katodou, kde jsou umístěny ionty lithia při nabíjení baterie a anodou, kde se pohybují při vybíjení a uvolňují energii. Grafit je naproti tomu jako hotel s určitým počtem pokojů. To znamená, že může pojmout určitý počet iontů lithia – přibližně jeden atom lithia na každých šest atomů uhlíku.
Dobrou zprávou je, že v současné době je jeho výroba levná, je stabilní a dobře slouží již desítky let. Dosáhl však svých limitů. A právě zde přichází na řadu křemík. Teoreticky může pojmout mnohem více iontů lithia než grafit – až 4,4 atomu lithia na jeden atom křemíku, což znamená teoretickou gravimetrickou kapacitu téměř desetkrát vyšší. V číslech: přibližně 3579 mAh/g oproti 372 mAh/g u grafitu. Abychom pokračovali v metafoře, křemík dává možnost vytvořit hotel, který je zvenku stejný, ale uvnitř je to mrakodrap s mnohem větším prostorem pro hosty.
Tento mrakodrap má obrovský strukturální problém: když se ionty lithia dostanou do křemíku (tzv. proces lithiování), nabobtná a zvětší se o 300-400 % svého původního objemu. Pokud se stěny tolik rozpínají a smršťují, dochází k rozmělnění anodového materiálu, ztrátě elektrického kontaktu a baterie umírá dříve, než je žádoucí. Tento problém objemové expanze byl hlavní překážkou masového rozšíření křemíku. A právě v tomto směru společnost TDK již léta inovuje křemíkovou anodu.
The iPhone 17 Air's battery capacity may disappoint.
— Apple Club (@applesclubs) May 17, 2025
Reportedly, it will have a 2800 mAh battery and weigh 145 g.
Source – Lanzuk (Naver) pic.twitter.com/nHcX7rpcsv
Zdá se, že používají křemík v nanorozměrech a vytvářejí kompozit, kde uhlík funguje jako strukturální nárazník. Možná vyvinuli nová pojiva, to je něco, co nebylo zveřejněno, protože je to součást patentované technologie. Jasné je však to, co tvrdí TDK: že jejich technologie umožňuje dosáhnout objemové hustoty energie až 1 000 Wh/l, což je o 20-40 % více než u jejich současných grafitových baterií. Podle serveru Patently Apple se jedná o hustotu energie přibližně 100 Wh/kg, což je 1,5krát více než u běžných grafitových anod.
Nová generace baterií je navržena speciálně pro ultratenká zařízení. To je chybějící kousek skládačky: vše ukazuje na iPhone 17 Air. A tady se paradigma rozbíjí. Protože ačkoli oněch 2 800 mAh může být ve srovnání s 3 600 mAh iPhonu 16 pravda, v praxi by mohl být stejně účinný, ne-li účinnější, protože je méně výkonný.
Proč křemíková anoda
Tato myšlenka není nová: od počátku roku 2000 publikovaly výzkumné týmy, včetně těch z Lawrence Berkeley National Laboratory a Stanfordovy univerzity, studie, které zkoumaly, jak by křemík mohl změnit architekturu baterií. Klíčová práce z roku 2008, kterou vedl Yi Cui v časopise Nature Nanotechnology, představila křemíkové nanodrátky jako řešení katastrofické expanze materiálu během nabíjení. Od té doby dochází k postupnému pokroku: Amprius nebo Sila zdokonalují hybridní kompozity a výrobní metody.
Jak bylo uvedeno výše, většina současných baterií používá grafitovou anodu s více či méně specifickou kapacitou přibližně 372 mAh na gram. Křemík má tuto teoretickou špičku 3 600 mAh na gram. Desetkrát více, ale rychlejší degradace. Pokud iPhone 17 Air zvrátí vývoj, bude to první telefon společnosti Apple, který stanoví měřítko, s nímž se budou měřit všichni ostatní konkurenti.
S vylepšeným čipem A18 nebo ještě efektivnějším A19, iOS 19 připraveným modulovat spotřebu energie podle zvyklostí a dokonce používat inteligentní úsporný režim se zdá, že název „Air“ má své opodstatnění. Šlo by o technologický předvoj značky, typický cupertinský tah: počkat, až technologie dozraje v laboratořích třetích stran, s chirurgickou přesností ji integrovat a uvést na trh, jako by byla odjakživa jejich. Uvidíme, jak to dopadne, ale vypadá to velmi dobře, to se nedá popřít.
Budoucnost křemíkových baterií
Přechod na křemíkové anody nebude přínosem jen pro chytré telefony. Tento typ technologie má potenciál způsobit revoluci i v dalších oblastech, jako jsou elektromobily a přenosná zařízení. Vyšší hustota energie by se mohla projevit v elektromobilech s delším dojezdem a kratší dobou nabíjení, což je něco, čeho by automobilový průmysl rád dosáhl. Společnosti jako Tesla a Panasonic také zkoumají využití křemíku ve svých bateriích, aby zlepšily výkon svých elektromobilů.
Vývoj účinnějších baterií s delší životností by navíc mohl mít významný dopad na udržitelnost životního prostředí. Prodloužením životnosti baterií a snížením potřeby jejich časté výměny by se mohlo snížit množství produkovaného elektronického odpadu, což by přispělo k udržitelnější budoucnosti.
Stručně řečeno, spolupráce mezi společnostmi Apple a TDK na začlenění křemíkových anod do iPhonu 17 Air by mohla zahájit novou éru v technologii baterií, a to nejen pro mobilní zařízení, ale pro širokou škálu technologických aplikací.