Smartphone đã trải qua quá trình phát triển vượt bậc kể từ khi ra đời, nhưng công nghệ pin mà chúng sử dụng lại gần như không thay đổi. Khi chúng ta đang tiến gần đến giới hạn của những gì có thể đạt được với công nghệ pin hiện có, nhu cầu cấp thiết về các công nghệ mới trở nên rõ ràng. May mắn thay, chúng ta có thể đã tìm thấy một ứng cử viên đầy hứa hẹn: pin Silicon-Carbon.
Kỷ nguyên pin Silicon-Carbon đã bắt đầu
Pin Lithium-ion (Li-ion) đã tạo nên cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng kể từ khi ra mắt thương mại cách đây ba thập kỷ. Tuy nhiên, những hạn chế của chúng hiện đang cản trở các đổi mới smartphone mà nhiều người mong đợi. Cho đến nay, các nhà sản xuất đã cố gắng bù đắp sự chậm tiến của công nghệ pin bằng cách tập trung vào việc tăng tốc độ sạc và cải thiện hiệu suất năng lượng. Dù vậy, vẫn có một giới hạn về mức độ chúng ta có thể thúc đẩy những yếu tố này. Hiện tại, với sự ra đời của pin Silicon-Carbon (viết tắt là “Si/C”), ngành công nghiệp đang trên đà thiết lập một tiêu chuẩn mới.
Về cấu trúc cơ bản, đây vẫn là pin Li-ion. Điều mới lạ là việc thay thế các cực dương (anode) graphite bằng cực dương silicon. Vì silicon có mật độ năng lượng cao gấp 10 lần graphite, những viên pin mới này có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn đáng kể trong cùng một không gian.
Các phiên bản màu sắc của điện thoại OnePlus 13 với công nghệ pin Silicon-Carbon dung lượng cao
Đây là lý do tại sao gần đây bạn có thể thấy sự gia tăng đột ngột của các mẫu điện thoại Android được thiết kế để mang lại thời lượng pin tối đa bằng cách trang bị viên pin dung lượng lớn. Chẳng hạn, OnePlus 13 và Vivo X200 Pro đều đi kèm với pin 6.000mAh, Realme GT 7 Pro sở hữu viên pin 6.500mAh, và Realme Neo7 đứng đầu danh sách với viên pin khổng lồ 7.000mAh. Mức dung lượng này thậm chí còn khiến các điện thoại chơi game phải nể phục.
Pin Silicon-Carbon cũng hứa hẹn khả năng lão hóa chậm hơn so với pin Li-ion thông thường với cực dương graphite, từ đó có thể cải thiện tuổi thọ pin. Đây là một điểm cộng đáng giá trong bối cảnh người dùng ngày nay có xu hướng nâng cấp điện thoại ít thường xuyên hơn. Mặc dù có những tuyên bố rằng pin Si/C hỗ trợ sạc nhanh hơn, nhiều mẫu điện thoại mới sử dụng công nghệ này lại có tốc độ sạc chậm hơn so với thế hệ tiền nhiệm. Điều này có thể là do các nhà sản xuất đang thận trọng với công nghệ mới, tạm thời ưu tiên sự ổn định hơn hiệu suất.
Vì sao pin Silicon-Carbon chưa phổ biến rộng rãi?
Các công ty đã sớm nhận thức được tiềm năng của silicon trong pin, nhưng họ đã ưu tiên graphite do các đặc tính hóa học của silicon. Silicon trương nở nhiều hơn đáng kể so với graphite trong quá trình sạc, và sự giãn nở, co lại này có thể làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn vật lý của tế bào pin. Lý do duy nhất khiến các công ty bắt đầu sử dụng nó hiện nay là vì các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc tìm ra cách làm cho cực dương silicon ổn định hơn bằng cách bổ sung carbon vào hỗn hợp.
Tuy nhiên, vì công nghệ này vẫn còn rất mới và cơ sở hạ tầng sản xuất hiện tại được tối ưu hóa cho graphite, các nhà lãnh đạo ngành có thể ngần ngại nâng cấp các nhà máy trên toàn thế giới cho đến khi công nghệ trưởng thành hơn. Nhưng nếu chờ đợi quá lâu, họ có thể mất khách hàng khi các đối thủ cạnh tranh cung cấp những chiếc điện thoại với thời lượng pin dài hơn.
Silicon thô cực kỳ phong phú trong tự nhiên, đây là một tin tuyệt vời. Tuy nhiên, việc tinh chế silicon để sử dụng trong pin là một quá trình phức tạp và tốn nhiều năng lượng, dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sẽ chỉ thấy pin Si/C xuất hiện độc quyền trên các mẫu flagship trong thời gian tới.
Mặc dù vậy, bất kỳ công nghệ mới nào ban đầu cũng đắt đỏ và sẽ trở nên rẻ hơn theo thời gian nhờ quy mô sản xuất, vì vậy có lý do để lạc quan. Và với tinh thần cạnh tranh mạnh mẽ của các nhà sản xuất Trung Quốc, có thể sẽ không mất quá lâu để công nghệ này xuất hiện trên một số điện thoại tầm trung cao cấp, mang đến cho bạn nhiều lý do hơn để mua một chiếc điện thoại mới phân khúc cận cao cấp thay vì một chiếc flagship đã qua sử dụng.
Đối với hầu hết người dùng, thời lượng pin dài hơn và khả năng lão hóa chậm hơn quan trọng hơn nhiều so với các tính năng mới độc đáo mà họ có thể không bao giờ sử dụng. Cho đến nay, vẫn chưa có thông tin về việc Samsung, Apple hay Google chuyển sang pin Silicon-Carbon. Tuy nhiên, sức hút xung quanh công nghệ mới này là dấu hiệu đủ để thấy rằng họ không thể đứng ngoài cuộc. Vài năm tới hứa hẹn sẽ rất thú vị cho ngành công nghiệp smartphone.
