Pin sạc dự phòng sắp thay đổi hoàn toàn

Công nghệ pin mới sẽ thay đổi hoàn toàn cách ta sử dụng pin sạc dự phòng. Ảnh: Veger.

Trong suốt nhiều thập kỷ qua, pin Lithium-ion (Li-ion) vẫn là nguồn năng lượng cốt lõi của hầu hết thiết bị di động và sạc dự phòng. Dù gần đây đã có những cải tiến đáng kể như tích hợp chất liệu silicon-carbon để tối ưu hóa dung lượng, cốt lõi của loại pin này nhìn chung vẫn dậm chân tại chỗ và chưa có đột phá lớn.

Tuy nhiên, một công nghệ mới mang tên pin bán rắn (semi-solid-state) mới xuất hiện chuẩn bị thay đổi hoàn toàn cục diện này.

Sự khác biệt lớn nhất nằm ở cấu trúc vật lý bên trong. Pin Li-ion truyền thống dùng chất điện phân dạng lỏng để dẫn điện. Trong khi đó, công nghệ pin trạng thái rắn (solid-state) loại bỏ hoàn toàn chất lỏng này và thay thế bằng một khối rắn.

Pin sạc dự phòng áp dụng công nghệ mới này có dung lượng lớn với độ mỏng đáng kinh ngạc. Ảnh: Qi2.

Pin bán rắn chính là giải pháp dung hòa ở giữa. Công nghệ này thay thế chất lỏng bằng chất điện phân dạng polymer hoặc gel, đôi khi pha thêm một lượng chất lỏng cực nhỏ để duy trì độ dẫn điện.

Sự thay đổi về mặt hóa học mang lại những nâng cấp vượt trội. Đầu tiên là mật độ năng lượng. Pin bán rắn đạt mật độ từ 250-400 Wh/kg, cao hơn đang kể mức 150-300 Wh/kg của pin Li-ion thông thường.

Điều này cho phép các nhà sản xuất thu nhỏ kích thước viên pin một cách tối đa. Minh chứng rõ nhất là một số sản phẩm sạc dự phòng nam châm vừa ra mắt. Dù sở hữu dung lượng lên tới 5.000 mAh, các thiết bị này có độ dày chỉ khoảng 6-8 mm.

Yếu tố quan trọng tiếp theo là độ an toàn. Chất điện phân dạng gel giúp giảm thiểu tối đa nguy cơ quá nhiệt dẫn đến cháy nổ. Đây là một điểm cộng lớn trong bối cảnh các hãng hàng không ngày càng siết chặt quy định an toàn đối với pin dự phòng.

Ngoài ra, tuổi thọ của pin bán rắn cũng rất ấn tượng khi đạt từ 1.000-2.000 chu kỳ sạc trước khi giảm xuống còn 80% dung lượng, gấp đôi so với pin truyền thống. Điều này giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng và giảm thiểu rác thải điện tử ra môi trường.

So sánh giữa Pin Li-ion, pin bán rắn và pin thể rắn. Ảnh: Android Authority.

Hiện tại, thay vì đưa thẳng công nghệ này lên smartphone hay laptop, các nhà sản xuất lựa chọn sạc dự phòng làm "sân thử nghiệm" đầu tiên cho pin bán rắn.

Lý do chính là tính kinh tế. Loại pin này có thể sản xuất bằng cách tận dụng và cải tiến các dây chuyền lắp ráp pin Li-ion sẵn có, thay vì phải đầu tư mới hoàn toàn hệ thống máy móc đắt đỏ như pin trạng thái rắn.

Hiện tại, các sản phẩm sạc dự phòng áp dụng công nghệ này đã chính thức bước ra thị trường với mức giá tương đương phân khúc cao cấp cũ, dao động từ 50-100 USD.

“Công nghệ pin mới này mang lại thời lượng sử dụng lâu hơn, thiết bị mỏng hơn và bền hơn mà không tốn quá nhiều chi phí. Pin bán rắn chắc chắn là bước chuyển mình mạnh mẽ, mở đường cho cuộc cách mạng năng lượng tiếp theo của thế giới công nghệ”, Android Authority nhận định.