Una batteria al silicio e carbonio: la chiave per salvare l’iPhone Air

L’ultima novità di Apple, l’iPhone Air, ha scatenato discussioni che vanno oltre il suo design elegante. Sebbene inizialmente nessuno avesse chiesto a gran voce uno smartphone eccessivamente sottile, il tentativo di Apple di soddisfare i desideri percepiti dai consumatori si è probabilmente ritorto contro.

Rapporti recenti, in particolare del noto analista Ming-Chi Kuo, indicano che Apple sta riducendo la produzione di componenti per iPhone Air di ben l’80% a causa della scarsa domanda. Ciò sembra essere dovuto al fatto che il dispositivo è stato lanciato con la batteria più piccola della nuova serie iPhone 17.

È sconcertante che gli ingegneri Apple abbiano trascurato una potenziale soluzione che avrebbe potuto alleviare il problema delle prestazioni della batteria. L’azienda avrebbe potuto adottare fin da subito l’innovativa tecnologia delle batterie al silicio-carbonio. Invece, sembra che Apple abbia preferito la familiarità al progresso.

La promessa delle batterie al silicio-carbone per prestazioni migliorate

Confronto delle prestazioni delle batterie con anodo in grafite e anodo in silicio — Fonte dell’immagine: HONOR

Le tradizionali batterie agli ioni di litio utilizzano un catodo in ossido di litio abbinato a un anodo in grafite, una tecnologia affidabile ma sempre più obsoleta. Quando la batteria si scarica, gli ioni di litio si spostano dall’anodo al catodo, viaggiando attraverso un elettrolita, comunemente un polimero nelle batterie ai polimeri di litio. Questo movimento consente agli elettroni di fluire attraverso il circuito esterno, alimentando i dispositivi lungo il percorso.

Le batterie al silicio-carbone (Si-C) introducono un cambiamento significativo sostituendo la tradizionale grafite con un anodo a base di silicio, tipicamente una miscela nanostrutturata di silicio-carbone. Questo cambiamento comporta un notevole aumento della capacità: il silicio può contenere fino a dieci volte più ioni di litio rispetto alla grafite.

Questa capacità rivoluzionaria, tuttavia, presenta delle sfide. Storicamente, il rigonfiamento degli anodi di silicio ha creato problemi, deformando la struttura della batteria. I ricercatori hanno mitigato questo problema integrando nanostrutture di carbonio resistenti alla frattura nel silicio, migliorandone la durata.

I marchi leader adottano la tecnologia silicio-carbonio

Diversi produttori cinesi di smartphone, tra cui Xiaomi, HONOR e Tecno, hanno coraggiosamente adottato batterie al silicio-carbone nei loro ultimi modelli, realizzando alcuni dei dispositivi più sottili disponibili oggi:

HONOR Magic V3, con uno spessore di soli 9, 2 mm da chiuso, rivela uno straordinario profilo da 4, 35 mm una volta aperto.
HONOR Magic V5 supera i limiti, misurando solo 8, 8 mm quando è piegato e ben 4, 1 mm quando è aperto.
Una volta aperto, l’OPPO Find N5 misura appena 4, 21 mm.
Tecno Pova Slim 5G mantiene un profilo sottile di soli 5, 95 mm.

Per contestualizzare, l’iPhone Air di Apple misura 5, 6 mm di spessore ma ha una batteria con una capacità di soli 3.149 mAh, significativamente inferiore alla batteria al silicio-carbone da 5.160 mAh del Tecno Pova Slim 5G. Questo confronto evidenzia una discrepanza preoccupante: il dispositivo di Apple è solo il 6% più sottile, ma ha una batteria quasi il 39% meno potente.

Immaginiamo uno scenario in cui Apple optasse per una batteria al silicio-carbonio da circa 5.000 mAh per l’iPhone Air. Questo creerebbe un dispositivo in grado di competere con l’impressionante capacità di 5.088 mAh dell’iPhone 17 Pro Max. Una decisione del genere avrebbe potuto proiettare l’iPhone Air verso il successo.

Tuttavia, Apple ha probabilmente esitato a causa dei limiti intrinseci della tecnologia delle batterie al silicio-carbone. Nonostante i progressi che le rendono resistenti alla frattura, a piena carica subiscono ancora un’espansione del 20%. Questo stress ciclico può portare a un rapido degrado, riducendone sostanzialmente la durata nel giro di soli 2-3 anni.

Alla fine, Apple si è trovata di fronte a una scelta importante: sviluppare un iPhone sottile e funzionale, con un potenziale rapido calo delle prestazioni della batteria, oppure lanciare un modello meno performante che privilegiasse l’estetica rispetto alla funzionalità. La decisione è ormai chiara. Le vendite incerte dell’iPhone Air sono un duro promemoria di questo errore di valutazione nello sviluppo strategico del prodotto.

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