Ha pasado una década desde que se lanzó el iPhone original, revolucionando la informática personal tal como la conocemos. Si bien el icónico teléfono de Apple cambió la forma en que todos interactuamos con la electrónica personal para siempre, no fue perfecto. En realidad, un elemento del teléfono, la duración de la batería, fue positivamente lamentable..

A pesar de que las tecnologías de los teléfonos móviles continúan desarrollándose a un ritmo acelerado, los teléfonos emblemáticos son reemplazados año tras año por nuevos hermanos superiores, el mayor problema del iPhone original, el poder de permanencia de mala calidad, sigue en el iPhone 7 y sus rivales..

Los conjuntos de chips se vuelven más rápidos, los conteos de megapíxeles de la cámara aumentan y se acumulan cada vez más cantidades de RAM y de almacenamiento interno, lo que lleva a teléfonos extraordinarios como el Samsung Galaxy S8 y el Sony Xperia XZ Premium. Sin embargo, la vida útil de la batería se ha estancado en la marca de un solo día, con un máximo de 36 horas si tiene suerte..

Esas promesas de sueño de baterías de una semana de duración que todos hemos codiciado durante la última década no parecen estar más cerca de la realidad de lo que estaban ese día en 2007, cuando Steve Jobs nos dijo que tendríamos que cargar nuestros teléfonos todas las noches..

¿Por qué las baterías de los teléfonos inteligentes son tan lentas para desarrollarse? Le pedimos a un número de expertos de la industria que averigüen y descubran qué tan lejos está realmente la batería perfecta del teléfono inteligente..

Persiguiendo el sueño imposible

Mejorar la vida de la batería no debería ser tan difícil, ¿verdad? Solo haga que la batería sea más grande o invierta parte de esos miles de millones de dólares de ganancias que está acumulando el espacio del teléfono inteligente para impulsar el desarrollo de la batería. Suena simple.

Desafortunadamente, las cosas no son tan sencillas. Desarrollar una nueva batería no solo consiste en gastar dinero en efectivo, contratar a los mejores científicos e ingenieros, o incluso el paso del tiempo. A diferencia de la potencia de procesamiento avanzada, que sigue un camino preestablecido, crear baterías con mayor densidad de energía requiere crear nuevos campos de la ciencia.

“El poder de procesamiento tiende a seguir algo que llamamos Ley de Moore, por lo que cada año los transistores se vuelven un poco más pequeños y, por lo tanto, podemos colocar más en un chip y obtener más poder de procesamiento,” explicó el Dr. Billy Wu, profesor de ciencia e ingeniería electroquímica en la Escuela de Ingeniería Dyson de Imperial College London.

“En los microprocesadores, todo se trata de hacer las cosas más pequeñas. En las baterías de iones de litio, si desea obtener una mejora en la densidad de energía, cuánto tiempo dura su teléfono, entonces necesita cambiar fundamentalmente los materiales que coloca dentro de él..”

Esto no es tan fácil como simplemente cambiar ciertos productos químicos a favor de otros. En su lugar, es una mezcla cuidadosamente equilibrada de componentes que, si se administran mal, podrían ser muy peligrosos..

“En este momento utilizamos NMC, esas combinaciones de níquel, cobalto y manganeso, y en los próximos años tendremos un aumento de densidad de energía solo al ajustar las proporciones de los elementos que incorporamos.,” él explicó.

“Obtendremos más energía al colocar más níquel en el interior porque es un elemento más reactivo. Eso sucederá en los próximos años. Lo estamos resolviendo lentamente..

“Estas progresiones, estamos usando los mismos materiales, por lo que podemos ubicarlos en las mismas líneas de fabricación ahora que usamos el mismo equipo. Eso le dará una orden de tal vez un 10 o 20% más de rendimiento..”

Una mejora del 10-20% en la vida útil de la batería no es nada que se pueda detectar, lo que lo llevará a los reinos de dos días entre viajes a la red eléctrica en lugar de cargos nocturnos. Sin embargo, los años de desarrollo para un solo día adicional de vida útil de la batería no son exactamente los avances que exigen los consumidores..

¿Por qué la vida de la batería no es una solución rápida?

El progreso es lento, y tanto como la industria y los consumidores están pidiendo baterías con una mayor densidad de energía, la espera continuará por algún tiempo todavía.

“La fabricación de baterías es un poco de un arte oscuro.,” El Dr. Wu nos dijo. “La razón por la que lleva tanto tiempo es que las personas tienen que probar cada combinación de cosas. Queremos cantidades de vida cada vez mayores, por lo que para obtener esa certeza, tenemos que probar.”

Incluso cuando se han encontrado materiales sustitutos adecuados, las cosas nunca son tan simples como un intercambio directo.

“La silicona se ve como un reemplazo del grafito en nuestras baterías, y tiene diez veces más densidad de energía que el grafito que tiene, así que imagine que su teléfono dura diez días en lugar de un día.,” El Dr. Wu bromeó. “El problema es que tenemos una gran expansión de volumen..”

Él explicó: “A medida que cargamos y descargamos nuestras baterías, el grafito en realidad se expande y se contrae en aproximadamente un 10%. Podemos manejar el 10%, pero la silicona cuando la carga y la descarga, en realidad se expande en un 300%, por lo que puede imaginar un paquete de baterías de 1 metro de ancho para su vehículo eléctrico que se convierte en un ancho de 3 metros, lo que no es práctico.

“Tenemos que lidiar con algunos de los desafíos de ingeniería allí.”

El dinero también es un punto de fricción cuando se trata del desarrollo de la batería. No es el dinero que se inyecta, hay mucho de eso, pero con miles de millones de dólares que se podrían obtener de un gran avance, hay cientos de fabricantes, científicos y grupos de investigación que buscan romper el próximo gran cambio..

Sin una puesta en común de recursos y una visión de los beneficios en primer lugar sobre el desarrollo, la falta de colaboración en toda la industria está obstaculizando nuevamente la progresión.

“Hay mucha investigación y desarrollo en torno a personas que experimentan con nuevas tecnologías de baterías.,” George Paparrizos, Director de Gestión de Productos de Qualcomm a cargo de la gestión de baterías, nos dijo.

“Muchos de ellos se encuentran en la etapa inicial y, por lo general, tardan algunos años desde un proyecto de I + D hasta su fabricación..”