Cuộc đua về dung lượng pin trên smartphone đang trở nên gay gắt hơn bao giờ hết khi các nhà sản xuất không ngừng phấn đấu để tạo ra những sản phẩm với thời lượng sử dụng lâu dài hơn. Hiện tại, các mẫu smartphone cao cấp thường được trang bị pin có dung lượng từ 5.000 đến 6.000 mAh. Tuy nhiên, một số model như Poco F7 và Realme GT7 đã thu hút sự chú ý với dung lượng pin lên đến 7.000 đến 7.550 mAh.

Dù những con số này đã rất ấn tượng, nhưng có vẻ như chúng sẽ sớm bị vượt qua. Các nhà sản xuất đang hướng đến mục tiêu tạo ra viên pin 8.500 mAh cho smartphone trong tương lai gần. Thông tin này được tiết lộ bởi Digital Chat Station, một người trong giới công nghệ Trung Quốc. Theo đó, những thiết bị đầu tiên với dung lượng pin lớn như vậy có thể sẽ xuất hiện vào năm 2026.

Không chỉ dừng lại ở đó, các mẫu thử nghiệm với pin 9.000 mAh đã bắt đầu được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Công nghệ mới giúp tăng dung lượng pin mà không làm tăng kích thước vật lý là nhờ vào silicon-carbon. Công nghệ này cho phép tăng dung lượng pin lên mức cao hơn mà không cần thay đổi kích thước pin. Thiết kế pin mới cũng sẽ giúp tăng khả năng tích trữ năng lượng.

Cụ thể, nếu pin lithium-ion truyền thống chỉ chứa khoảng 10% silicon, thế hệ mới có thể tăng tỷ lệ này lên 25-30%, giúp tối ưu hóa mật độ năng lượng. Với bước tiến này, điện thoại sẽ không chỉ kéo dài thời lượng sử dụng mà còn thay đổi thói quen của người dùng. Người dùng sẽ không còn phải phụ thuộc vào sạc dự phòng và có thể trải nghiệm “sạc một lần dùng cả ngày, thậm chí hai ngày”.

Trong bối cảnh smartphone ngày càng đa nhiệm và tiêu tốn năng lượng, việc phát triển pin với dung lượng lớn hơn là một hướng đi tất yếu của ngành. Những tiến bộ đang được ghi nhận ở các hãng như Poco và Realme là minh chứng rõ ràng. Việc tạo ra viên pin 8.500 mAh sẽ không chỉ là một bước nhảy số mà còn là cột mốc công nghệ, đánh dấu thời điểm điện thoại thực sự mạnh mẽ về pin mà không cần đánh đổi kiểu dáng mỏng nhẹ.

Việc phát triển pin với dung lượng lớn hơn cũng mở ra nhiều khả năng mới cho các nhà sản xuất smartphone. Điều này sẽ giúp họ có thể tập trung vào việc cải thiện hiệu suất và trải nghiệm người dùng mà không phải lo lắng về giới hạn của pin. Hơn nữa, công nghệ pin mới cũng có thể giúp giảm thiểu tác động môi trường của việc sản xuất và sử dụng smartphone.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần được vượt qua trước khi công nghệ pin mới này có thể được áp dụng rộng rãi. Các nhà sản xuất cần phải đảm bảo rằng pin mới không chỉ có dung lượng lớn hơn mà còn an toàn và đáng tin cậy. Ngoài ra, giá thành của sản phẩm cũng sẽ là một yếu tố quan trọng quyết định sự chấp nhận của thị trường.

Nhìn chung, sự phát triển của công nghệ pin mới đang mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho ngành smartphone. Với dung lượng pin lớn hơn, người dùng sẽ có thể trải nghiệm những tính năng và ứng dụng mới mà không phải lo lắng về giới hạn của pin.

Các nhà nghiên cứu đã đạt được một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực pin lithium-ion với sự ra mắt của chất điện phân mới, F-QSCE@30. Sự phát triển này là kết quả của sự hợp tác giữa Đại học Công nghệ Lulea và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, và vừa được công bố trên tạp chí Nano-Micro Letters.

F-QSCE@30 là một chất điện phân tổng hợp bán rắn ghép flo, được thiết kế để vượt qua những hạn chế của các chất điện phân hữu cơ lỏng truyền thống. Những chất điện phân này thường dễ bị rò rỉ, dễ cháy và kém ổn định bề mặt. Tuy nhiên, F-QSCE@30 đã khai thác hiệu ứng cảm ứng tích hợp của các chuỗi để đồng thời tăng cường độ dẫn ion và tạo ra một lớp bảo vệ LiF tự nhiên.

Vật liệu này được chế tạo dưới dạng màng gia cố sợi thủy tinh được xử lý bằng tia UV, mang lại độ dẫn điện tương tự chất lỏng nhưng lại không bắt lửa và bền chắc về mặt cơ học. Điều này không chỉ giúp loại bỏ các nguy cơ an toàn mà còn cho phép quy trình sản xuất cuộn hiệu quả.

F-QSCE@30 đã thể hiện hiệu suất ấn tượng với độ bền vượt trội; dung lượng gần như nguyên vẹn – một bước đột phá lớn trong việc giải quyết vấn đề phát triển sợi nhánh và suy giảm dung lượng, những thách thức lớn đối với pin lithium-ion hiện nay. Hơn nữa, vật liệu này cũng tăng tốc vận chuyển ion, thể hiện hiệu suất chất điện phân và pin được cải thiện đáng kể.

Khả năng sản xuất quy mô lớn của vật liệu này cũng là một điểm đáng chú ý. Quy trình xử lý UV một bước của hexafluorobutyl methacrylate và các monome ion lỏng bên trong khung sợi thủy tinh tạo ra màng dày 90µm không nứt, hoàn toàn tương thích với các dây chuyền phủ hiện có.

F-QSCE@30 đã đáp ứng các mục tiêu của Hiệp hội Pin Tiên tiến Hoa Kỳ (USABC) năm 2030 về khả năng duy trì dung lượng và tốc độ, mở ra một hướng đi khả thi cho việc chế tạo các cell pin dạng túi với mật độ năng lượng trên 400 Wh/kg.

Các nhà nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục mở rộng khái niệm hiệu ứng cảm ứng này sang hóa học kim loại natri và kẽm, đồng thời tối ưu hóa độ bền cơ học cho các bộ pin thể rắn định dạng lớn. Điều này hứa hẹn một tương lai an toàn hơn và giàu năng lượng hơn cho xe điện và các hệ thống lưu trữ lưới điện.