Les batteries silicium-carbone révolutionnent les smartphones discrètement.

Les batteries silicium-carbone représentent une avancée significative dans le domaine des batteries pour smartphones, permettant d’augmenter l’autonomie sans compromettre la finesse des appareils. Selon Honor, la capacité d’une batterie silicium-carbone à basse tension est 2,4 fois supérieure à celle d’une batterie lithium-ion classique à 3,5 V.

Les smartphones modernes, plus puissants et énergivores, nécessitent beaucoup d’énergie. C’est ici que les batteries silicium-carbone entrent en jeu.

Cette innovation est l’une des avancées majeures récentes dans le secteur des batteries pour smartphones, permettant d’augmenter l’autonomie sans compromettre l’élégance des appareils.

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Les batteries silicium-carbone ne constituent pas une technologie entièrement nouvelle — elles avaient déjà été observées dans les usines de Honor en 2023 — mais représentent plutôt une évolution des batteries lithium-ion classiques. La principale différence concerne la composition de l’anode, l’électrode négative de la batterie.

Dans une batterie lithium-ion standard, l’anode est majoritairement faite de graphite (carbone). Lors de la charge, les ions lithium quittent la cathode (électrode positive) et s’insèrent entre les couches de graphite.

Chaque atome de carbone ne peut accueillir qu’un seul ion lithium, limitant ainsi la capacité de stockage. L’innovation majeure des batteries silicium-carbone réside dans le remplacement total ou partiel du graphite par du silicium.

Pourquoi ce changement est-il si crucial ? Tout simplement parce que le silicium peut accueillir bien plus d’ions lithium que le graphite : sa capacité théorique s’élève à environ 4200 mAh par gramme, contre uniquement 370 mAh/g pour le graphite, soit plus de 10 fois plus.

Le principal inconvénient du silicium est son gonflement excessif (jusqu’à 300 % de son volume d’origine) lorsqu’il absorbe des ions lithium au cours de la charge. Ce gonflement répétitif lors des cycles de charge-décharge finit par fragiliser et fissurer le matériau, rendant la batterie rapidement inutilisable. C’est la raison principale qui a restreint son utilisation dans les batteries jusqu’à présent.

Pour surmonter cet obstacle, les fabricants n’utilisent pas de silicium pur, mais un composite « silicium-carbone ». Des nanoparticules de silicium sont dispersées dans une matrice de carbone qui agit comme une structure tampon, limitant l’expansion et maintenant la cohésion de l’électrode. Cette solution ingénieuse permet d’exploiter la haute capacité du silicium tout en préservant la durabilité de la batterie.

Les avantages concrets pour nos smartphones

Le principal avantage des batteries silicium-carbone réside dans leur densité énergétique supérieure.

Autrement dit, elles peuvent stocker davantage d’énergie dans un même volume. Honor a démontré un gain de +12,8 % de capacité sur son Magic 5 Pro : la batterie passe de 5100 mAh à 5450 mAh sans modification de taille. Ces améliorations notables permettent aux utilisateurs de profiter de leur appareil plus longtemps sans avoir à le recharger.

Le OnePlus Ace 3 Pro dispose d’une batterie de 6100 mAh là où son prédécesseur stagnait autour de 5000 mAh, soit une amélioration de 22 %. Le Redmi Note 14 Pro+ est équipé d’une batterie de 6200 mAh, contre 5000 mAh pour le Redmi Note 13 Pro+, présentant ainsi une augmentation de 24 %. Pour l’utilisateur, cela signifie simplement une autonomie prolongée de plusieurs heures au quotidien, réduisant considérablement l’inquiétude liée à une batterie déchargée en fin de journée.

Cette technologie offre aux fabricants deux options stratégiques : créer des smartphones plus fins avec une autonomie équivalente ou conserver les dimensions actuelles tout en augmentant significativement l’autonomie. L’exemple le plus frappant est celui des smartphones pliables, où l’espace est particulièrement précieux. Le Honor Magic V3 n’a qu’une épaisseur de 9,2 mm lorsqu’il est plié, tout en intégrant une batterie de 5150 mAh. Sans la technologie silicium-carbone, un tel exploit serait irréalisable.

Un atout moins connu mais tout aussi essentiel concerne le comportement de la batterie lorsqu’elle est presque vide. Honor précise qu’à basse tension (3,5 V), la capacité restante de sa batterie silicium-carbone est 2,4 fois supérieure à celle d’une batterie lithium-ion classique. En pratique, cela implique que votre smartphone ne s’éteindra pas subitement alors qu’il affiche encore quelques pourcents de batterie, un problème fréquent sur des appareils plus anciens.

Ces batteries tolèrent généralement mieux les courants de charge élevés, permettant des recharges ultra-rapides sans nuire à leur durée de vie. De nombreux smartphones équipés de batteries silicium-carbone supportent des puissances de 100 W ou plus. À titre d’exemple, l’iQOO 13, avec sa batterie de 6150 mAh, se recharge entièrement en seulement 30 minutes grâce à une charge de 120 W, ce qui représente un gain de temps considérable.

En outre, ces batteries ont tendance à chauffer moins lors d’utilisations intenses comme les jeux ou durant la charge, ce qui améliore le confort d’utilisation et la longévité de l’appareil. Cette gestion thermique optimisée est particulièrement appréciable sur les smartphones dédiés aux jeux, où la chaleur peut parfois devenir inconfortable après de longues sessions.

Quels smartphones utilisent déjà cette technologie ?

La technologie silicium-carbone équipe déjà plusieurs smartphones haut de gamme, principalement de marques chinoises pour le moment. Le OnePlus 13 intègre une batterie de 6000 mAh avec une puissance de charge de 100 W, tandis que le Vivo X200 Pro propose une batterie de même capacité avec une charge de 90 W. Ces deux modèles illustrent parfaitement les avantages de cette nouvelle technologie.

Le Redmagic 10 Pro, destiné aux gamers, repousse les limites de l’autonomie avec son impressionnante batterie silicium-carbone de 7050 mAh, une capacité jusqu’à présent plutôt réservée aux tablettes.

Les séries Xiaomi 14 et 15 bénéficient également de batteries à haute densité énergétique grâce à cette technologie. Concernant les smartphones pliables, le Honor Magic V3 est doté d’une batterie de 5150 mAh dans un châssis ultrafin, tandis que le Realme GT 7 Pro utilise une batterie de 6500 mAh intégrant 10 % de silicium dans l’anode. Le Xiaomi 15 Ultra présente également 15 % de silicium.

Il convient de noter que certains de ces modèles ne sont pour l’instant disponibles qu’en Asie, et que les versions internationales peuvent parfois comporter des batteries lithium-ion classiques. Cette variabilité s’explique principalement par les chaînes d’approvisionnement et les contraintes de production à grande échelle.

Et demain ?

Malgré ses avantages indéniables, cette technologie est confrontée à encore quelques défis. Le principal réside dans la gestion à long terme du gonflement du silicium. Même avec les composites actuels, le pourcentage de silicium dans l’anode demeure limité (souvent entre 5 % et 15 %) pour garantir une durée de vie adéquate. Les fabricants continuent cependant de travailler pour améliorer leurs compositions et augmenter progressivement cette proportion, et donc la capacité des batteries.

Le coût de production représente un autre obstacle. L’intégration de silicium et les procédés de fabrication plus complexes augmentent le prix de ces batteries par rapport aux modèles lithium-ion classiques. C’est pourquoi elles se retrouvent principalement sur des appareils haut de gamme pour le moment. Toutefois, avec l’accroissement des volumes de production, ces coûts devraient diminuer progressivement, favorisant une adoption plus large.

D’après diverses sources, Samsung et Apple s’intéressent de près à cette technologie et pourraient l’intégrer dans leurs futurs modèles phares. Des rumeurs indiquent que le Galaxy S26 pourrait intégrer une batterie proche de 7000 mAh grâce à cette avancée, marquant un énorme progrès par rapport aux 5000 mAh actuels. L’adoption par ces géants signifierait l’entrée définitive de cette innovation sur le marché mondial, y compris en Europe et aux États-Unis.

Les batteries silicium-carbone ne constituent qu’une étape dans l’évolution des batteries. D’autres technologies, telles que les batteries à état solide ou les batteries sodium-ion, sont également en développement, avec des promesses encore plus grandes. Cependant, contrairement à ces innovations qui pourraient mettre des années à atteindre le marché grand public, les batteries silicium-carbone sont déjà une réalité.

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