Trong nhiều thập kỷ, pin lithium-ion gần như là tiêu chuẩn duy nhất trên điện thoại di động. Dù hoạt động ổn định, công nghệ này chỉ giúp smartphone đủ khả năng hoạt động một ngày.
Khoảng hai năm qua, smartphone bắt đầu trang bị pin silicon-carbon, cho phép nâng dung lượng lên mức 7.000-9.000 mAh mà không làm tăng độ dày của điện thoại. Trong khi đó, lithium-ion hiếm khi vượt quá 5.500 mAh nếu không muốn máy có kích thước tăng đáng kể. Ngoài silicon-carbon, một số công nghệ pin khác cũng đang được nghiên cứu và có thể mang lại thời lượng sử dụng cao.
Pin hạt nhân của Betavolt. Ảnh: Betavolt
Pin thể rắn (Solid-state battery)
Đây là công nghệ được đánh giá có tiềm năng và gần với thực tế nhất. Thay vì sử dụng chất điện phân dạng lỏng như pin truyền thống, pin thể rắn dùng chất điện phân dạng rắn hoặc gel. Thay đổi này giúp pin có mật độ năng lượng cao hơn, tức dung lượng lớn hơn trên cùng một diện tích vật lý, cũng như tuổi thọ vượt trội. Trong khi pin Li-ion bắt đầu xuống cấp sau khoảng 300-500 chu kỳ sạc, các mẫu pin thể rắn đang thử nghiệm giữ được hơn 80% dung lượng sau 1.000 lần sạc. Hiện công nghệ này bắt đầu xuất hiện trên các mẫu sạc dự phòng cao cấp và xe điện.
Pin hạt nhân
Pin hạt nhân được các nhà nghiên cứu hứa hẹn giúp smartphone có thể hoạt động 50 năm mà không cần cắm sạc - điều nghe như trong phim viễn tưởng, loại bỏ hoàn toàn khái niệm sạc pin hay nỗi lo chai pin.
Tuy nhiên, loại pin này rất lớn, đắt đỏ và tỏa nhiều nhiệt, chỉ dùng cho tàu không gian. Gần đây, công ty Betavolt (Trung Quốc) tuyên bố thu nhỏ thành công pin hạt nhân và hướng tới việc đưa chúng vào các thiết bị tiêu dùng cá nhân.
Pin cấu trúc (Structural battery)
Pin cấu trúc được thiết kế như bộ khung hoặc vỏ của điện thoại, cho phép nhà sản xuất thiết bị tận dụng tốt hơn không gian có sẵn, đồng thời giảm trọng lượng máy, có khả năng làm cho chúng mỏng hơn do không cần một bộ phận pin riêng biệt.
Công nghệ này mở ra khả năng tạo smartphone mỏng như thẻ tín dụng nhưng vẫn đảm bảo thời lượng sử dụng ấn tượng nhờ diện tích bề mặt pin cực lớn. Tuy nhiên, chưa có nhiều thông tin về các sản phẩm thử nghiệm thực tế.
Pin graphene
Graphene được mệnh danh là vật liệu siêu dẫn. Pin kết hợp giữa vật liệu này và các chất rắn giúp tốc độ sạc nhanh và dung lượng lớn gấp nhiều lần hiện nay, đồng thời tăng khả năng chịu nhiệt và độ bền.
Rào cản lớn hiện nay là chi phí sản xuất quá cao. Tuy nhiên, các báo cáo cho thấy đến giữa thập kỷ tới, giá thành graphene có thể giảm xuống mức đủ để phổ biến trên xe điện và smartphone, giúp sạc điện thoại trong mất vài phút.
Pin độc quyền của Apple
Trong khi hầu hết công nghệ trong danh sách đều có khả năng trang bị trên các dòng điện thoại trong tương lai, Apple được cho là đang phát triển công nghệ pin độc quyền chỉ dành cho iPhone. Một số nguồn tin cho biết hãng sử dụng các ống nano carbon để cải thiện hiệu suất và độ dẫn điện. Dù chưa xuất hiện, giới phân tích tin Apple vẫn đang âm thầm hoàn thiện công nghệ để tối ưu hóa thời lượng sử dụng cho hệ sinh thái của mình.
tổng hợp
