Một chiếc smartphone tầm trung với viên pin lên đến 10.000 mAh và thiết kế thân máy mỏng tương tự như Galaxy S25 Ultra đang được chuẩn bị để bước vào giai đoạn thử nghiệm vào đầu năm 2026. Thiết bị này là kết quả của những tiến bộ mới trong công nghệ pin silicon, một giải pháp được kỳ vọng sẽ khắc phục những hạn chế về dung lượng và độ dày của pin lithium-ion truyền thống.

Hiện tại, các nhà sản xuất đang đẩy mạnh nghiên cứu để tăng dung lượng pin lên mức cao hơn. Honor vừa giới thiệu một mẫu smartphone có viên pin 8.300 mAh, một bước tiến đáng kể so với mức tiêu chuẩn hiện tại của các hãng như Apple và Samsung, thường duy trì mức pin khoảng 5.000 mAh cho các mẫu flagship của họ. Điều này cho thấy sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực sản xuất smartphone và nỗ lực của các nhà sản xuất trong việc mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người dùng.

Tuy nhiên, dung lượng pin không phải là yếu tố duy nhất quyết định trải nghiệm của người dùng. Việc sở hữu một viên pin 10.000 mAh trong một thân máy mỏng dưới 8,5 mm có thể rất hấp dẫn, nhưng vấn đề độ bền của pin vẫn còn là một thách thức. Người dùng cần cân nhắc giữa lựa chọn một thiết bị với dung lượng pin lớn và độ bền của pin. Một viên pin lớn có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng lâu dài, nhưng độ bền của pin qua thời gian sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị.

Trong khi pin silicon có thể là lựa chọn hấp dẫn cho những người thường xuyên thay đổi điện thoại, thì các hãng như Samsung hay Honor, với cam kết hỗ trợ cập nhật phần mềm lâu dài, có thể vẫn là lựa chọn đáng cân nhắc cho những người ưu tiên độ bền và hỗ trợ phần mềm. Việc cân nhắc giữa dung lượng pin, độ bền và hỗ trợ phần mềm sẽ giúp người dùng đưa ra quyết định sáng suốt khi chọn mua smartphone.

Cuối cùng, sự phát triển của công nghệ pin silicon và sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất sẽ mang lại lợi ích cho người dùng. Với nhiều lựa chọn hơn, người dùng có thể tìm thấy thiết bị phù hợp với nhu cầu và sở thích của mình. Dù lựa chọn nào, người dùng cũng cần xem xét kỹ các yếu tố quan trọng như dung lượng pin, độ bền và hỗ trợ phần mềm để đảm bảo trải nghiệm tốt nhất với thiết bị của mình.

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. Đây là kết quả của sự hợp tác giữa Đại học Công nghệ Lulea và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, được công bố trên tạp chí Nano-Micro Letters. Chất điện phân này không chỉ tăng cường độ dẫn ion một cách đáng kể mà còn giúp pin duy trì gần 100% dung lượng sau 350 chu kỳ sạc, ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao.

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. Qua việc khai thác hiệu ứng cảm ứng tích hợp của các chuỗi, F-QSCE@30 đồng thời tăng cường độ dẫn ion và tạo ra một lớp bảo vệ LiF tự nhiên.

Để tạo ra F-QSCE@30, các nhà nghiên cứu đã chế tạo vật liệu dưới dạng màng gia cố sợi thủy tinh được xử lý bằng tia UV. Điều này mang lại độ dẫn điện tương tự chất lỏng nhưng lại không bắt lửa và bền chắc về mặt cơ học. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc loại bỏ các nguy cơ an toàn và 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 của pin gần như nguyên vẹn sau nhiều chu kỳ sạc, đánh dấu một bước đột phá lớn trong việc giải quyết vấn đề phát triển sợi nhánh và suy giảm dung lượng. Đây là những thách thức lớn đối với pin lithium-ion hiện nay. Hơn nữa, F-QSCE@30 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 F-QSCE@30 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. Điều này hoàn toàn tương thích với các dây chuyền phủ hiện có, mở ra khả năng sản xuất hàng loạt.

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. Điều này 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.

Với những phát triển này, tương lai của pin lithium-ion và các công nghệ lưu trữ năng lượng khác trở nên hứa hẹn hơn bao giờ hết. Việc tăng cường độ dẫn ion, độ bền và khả năng sản xuất quy mô lớn của F-QSCE@30 đóng vai trò quan trọng trong việc hiện thực hóa các hệ thống lưu trữ năng lượng an toàn hơn và giàu năng lượng hơn cho xe điện và các hệ thống lưu trữ lưới điện.