Smartphone đã trải qua quá trình phát triển vượt bậc kể từ khi ra đời, nhưng công nghệ pin chúng sử dụng lại gần như không thay đổi. Khi chúng ta tiến gần đến giới hạn của công nghệ pin hiện có, nhu cầu cấp thiết về những công nghệ mới là không thể phủ nhận. May mắn thay, một ứng cử viên đầy hứa hẹn đã xuất hiện: pin silicon-carbon.
Pin Li-ion đã cách mạng hóa thiết bị điện tử tiêu dùng kể từ khi ra mắt thương mại ba thập kỷ trước. Tuy nhiên, những hạn chế của chúng đang kìm hãm sự đổi mới trong lĩnh vực smartphone. Cho đến nay, các nhà sản xuất đã tìm cách bù đắp tiến độ chậm chạp trong công nghệ pin bằng cách tập trung vào việc tăng tốc độ sạc và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Dù vậy, mọi thứ đều có giới hạn. Giờ đây, 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 cơ bản, cấu trúc của pin Si/C vẫn giữ nguyên như pin Li-ion truyền thống, điểm khác biệt cốt lõi là việc thay thế anode graphite bằng anode silicon. Do 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.
Điện thoại OnePlus 13 màu xanh, trắng và đen, minh họa cho các mẫu smartphone dùng pin dung lượng lớn với công nghệ silicon-carbon.
Đây chính là lý do bạn có thể thấy sự đổ bộ của các mẫu điện thoại Android được thiết kế để mang lại thời lượng pin tối đa thông qua việc trang bị viên pin dung lượng khổng lồ. Chẳng hạn, OnePlus 13 và Vivo X200 Pro đều đi kèm pin 6.000mAh, Realme GT 7 Pro sở hữu viên pin 6.500mAh, và Realme Neo7 dẫn đầu danh sách với viên pin lên tới 7.000mAh. Mức năng lượng này thậm chí còn khiến các điện thoại gaming phải “ngả mũ”.
Pin silicon-carbon cũng hứa hẹn quá trình suy thoái chậm hơn so với pin Li-ion thông thường dùng anode graphite, tiềm năng kéo dài tuổi thọ pin. Đây là một điểm cộng đáng giá, đặc biệt khi người dùng hiện 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 do các nhà sản xuất đang thận trọng với công nghệ mới và tạm thời ưu tiên sự ổn định hơn là hiệu suất.
Vì Sao Pin Silicon Chưa Phổ Biến Rộng Rãi?
Các công ty từ lâu đã nhận thức được tiềm năng của silicon trong pin, nhưng họ vẫn chọn graphite vì những đặc tính hóa học của silicon. Silicon nở ra nhiều hơn đáng kể so với graphite trong quá trình sạc, và sự giãn nở cùng co lại này có thể làm suy yếu tính toàn vẹn vật lý của tế bào pin. Lý do duy nhất các công ty bắt đầu sử dụng nó bây giờ là vì các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách làm cho anode silicon ổn định hơn bằng cách pha thêm carbon vào hỗn hợp.
Tuy nhiên, vì công nghệ này còn rất mới và cơ sở hạ tầng sản xuất hiện có được tối ưu hóa cho graphite, các nhà lãnh đạo ngành có thể ngần ngại nâng cấp cơ sở vật chất trên toàn cầu cho đến khi công nghệ trưởng thành. Nhưng chờ đợi quá lâu có thể khiến họ mất khách hàng khi các đối thủ cạnh tranh cung cấp điện thoại có 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 nó cho pin là một quy 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 dòng flagship trong thời gian tới.
Dù vậy, bất kỳ công nghệ mới nào ban đầu cũng đắt đỏ và sẽ trở nên rẻ hơn theo thời gian nhờ hiệu ứng kinh tế quy mô, do đó 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 mẫu điện thoại tầm trung cao cấp, mang đến cho bạn nhiều lý do hơn để nâng cấp thiết bị của mình.
Đối với hầu hết người dùng, thời lượng pin dài hơn và ít suy thoái hơn quan trọng hơn nhiều so với các tính năng mới “kỳ quặc” mà họ có thể không bao giờ sử dụng. Cho đến nay, chưa có tin tức nào về việc Samsung, Apple hay Google chuyển sang pin silicon-carbon. Tuy nhiên, sự “sốt sắng” xung quanh công nghệ mới này đã đủ để cho thấy họ không thể đứng yên. Vài năm tới hứa hẹn sẽ rất thú vị đối với ngành công nghiệp smartphone.
