Chưa phổ biến được bao lâu, pin silicon-carbon có nguy cơ bị cho "ra rìa" bởi công nghệ pin này

[The Storm Riders]

Chúng ta vừa mới làm quen với những lời quảng cáo về pin silicon-carbon giúp điện thoại mỏng nhẹ hơn mà dung lượng vẫn khủng, thì một công nghệ khác đã rục rịch xuất hiện để chiếm ngôi vương. Pin thể rắn (solid-state) đang được kỳ vọng sẽ thay đổi hoàn toàn thói quen sạc pin hằng ngày của người dùng công nghệ.

Bấy lâu nay, người dùng smartphone gần như đã bị "lập trình" một thói quen: tối đi ngủ cắm sạc, ngày dùng và luôn nơm nớp lo sợ mỗi khi cột pin báo đỏ dưới 15%. Sự xuất hiện của công nghệ pin silicon-carbon trên một số dòng máy cao cấp gần đây nhen nhóm hy vọng về những thiết bị dùng được vài ngày. Thế nhưng, thực tế là silicon-carbon có thể sẽ lỗi thời ngay trước khi kịp trở nên phổ biến toàn cầu, nhường chỗ cho một cuộc cách mạng triệt để hơn mang tên pin thể rắn.

Pin silicon-carbon: Bước đệm chưa hoàn hảo​

Về cơ bản, pin silicon-carbon không phải là một cuộc cách mạng hoàn toàn mới. Nó vẫn dựa trên nền tảng pin lithium-ion truyền thống, chỉ là được cải tiến bằng cách pha thêm silicon vào cực anode (cực âm). Cách làm này giúp tăng mật độ năng lượng thêm khoảng 10% đến 20%, cho phép các nhà sản xuất nhồi nhét viên pin dung lượng 6.000 mAh đến 7.000 mAh vào một thân máy mỏng gọn.

Tuy nhiên, điểm yếu chí mạng của silicon là khả năng giãn nở vật lý lên tới 300% trong quá trình sạc xả, dễ gây nứt vỡ điện cực. Đây cũng là lý do những ông lớn như Samsung tỏ ra cực kỳ thận trọng và chưa vội áp dụng đại trà công nghệ này để đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt.

Pin thể rắn: Kẻ thay đổi cuộc chơi thực sự​

Khác với silicon-carbon, pin thể rắn thay đổi hoàn toàn "luật chơi" bằng cách loại bỏ dung dịch điện phân dạng lỏng dễ cháy bên trong viên pin truyền thống, thay thế bằng chất nền thể rắn.

Sự thay đổi cốt lõi này mang lại hai lợi ích cực lớn:
* An toàn hơn vượt trội: Pin thể rắn cực kỳ bền bỉ trước các tác động ngoại lực, va đập mạnh hoặc nhiệt độ cao mà không lo cháy nổ.
* Mật độ năng lượng siêu cao: Việc loại bỏ chất lỏng giúp giải phóng không gian đóng gói, cho phép tạo ra các cell pin cực kỳ "đậm đặc".

Hiện tại, Samsung Electro-Mechanics đã phát triển thành công pin thể rắn siêu nhỏ gọn. Lộ trình ứng dụng của hãng sẽ bắt đầu từ chiếc nhẫn thông minh Galaxy Ring, tiếp theo là tai nghe không dây vào cuối năm 2026 và đồng hồ thông minh vào năm 2027.

Bắt đầu từ thiết bị đeo trước khi lên smartphone​

Các thiết bị đeo thông minh (wearables) chính là "bãi thử" hoàn hảo cho pin thể rắn. Những thiết bị này có không gian linh kiện cực kỳ giới hạn và rất nhạy cảm với độ dày.

Dù tiềm năng là cực kỳ lớn, nhưng rào cản hiện tại của pin thể rắn vẫn là bài toán chi phí và sản xuất hàng loạt. Chất điện phân thể rắn rất khó xử lý tại các ranh giới tiếp xúc trong quá trình chế tạo. Dẫu vậy, các ông lớn đang tăng tốc rất nhanh. Samsung SDI đang đặt mục tiêu thương mại hóa pin thể rắn vào năm 2027 cho cả xe điện lẫn các thiết bị di động.

Trong khi pin silicon-carbon chỉ là một bản nâng cấp nhẹ dựa trên những quy tắc cũ, thì pin thể rắn đang thực sự viết lại cuộc chơi. Công nghệ này sẽ sớm xuất hiện trên ngón tay, cổ tay của chúng ta trước khi chính thức đi vào túi quần. Một tương lai điện thoại dùng cả tuần không cần cắm sạc có lẽ không còn quá xa vời.