Những công nghệ pin của tương lai
Trong khi các thành phần khác của smartphone đã dần cải thiện thì thời lượng pin vẫn là vấn đề nhức nhối. Tuy nhiên, trong tương lai không xa người dùng sẽ thấy công nghệ về pin sẽ thay đổi thông qua những ý tưởng táo bạo.
Các nhà khoa học liên tục tiến hành nghiên cứu tạo ra pin tốt hơn cho tương lai – Ảnh: AFP
Theo Pocket-lint, dưới đây là một số dự án phát triển công nghệ liên quan đến pin, có thể sẽ sớm hiện thực hóa trong thời gian tới.
Tế bào nhiên liệu cho điện thoại
Một tế bào nhiên liệu mới đã được phát triển cho phép chỉ một lần sạc là có thể xài cho một tuần. Điều này nhờ vào công nghệ pin kết hợp thép không gỉ với lớp màng mỏng với lượng nhiệt tỏa ra tối thiểu, giúp pin bền hơn và sống thọ hơn so với pin lithium-ion. Một số tin đồn nói rằng Samsung có thể trang bị pin này cho Galaxy S8 của hãng trong tương lai.
Với tên gọi Grabat, pin này cho phép cung cấp đến xe điện khả năng lái xe trong khoảng cách 800 km chỉ với một lần sạc. Theo hứa hẹn thì pin này có thể sạc đầy chỉ trong một vài phút với thời gian sạc/xả nhanh gấp 33 lần so với pin lithium-ion, yếu tố then chốt cho các xe chạy nhanh hơn. Năng lực của pin 2.3V Grabat là rất lớn, đạt khoảng 1.000 Wh/kg, cao hơn nhiều so với pin lithium-ion hiện nay chỉ đạt 180 Wh/kg. Đặc biệt, Grabat có thể được phát hành vào giữa năm 2016.
Tạo siêu tụ điện nhỏ bằng laser
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Rice (Mỹ) đã thực hiện một bước đột phá khi tạo ra siêu tụ điện nhỏ microsupercapacitor linh hoạt ở trạng thái rắn, có triển vọng tốt nhất cho việc lưu trữ và cung cấp năng lượng. Hiện nay chúng đắt tiề.n, nhưng sử dụng tia laser có thể sớm thay đổi điều này.
Công nghệ siêu tụ điện nhỏ tạo ra nhờ đột phá trong công nghệ laser – Ảnh: Đại học Rice
Với đột phá mới, pin có thể sạc nhanh hơn 50 lần so với hiện tại, trong khi khả năng xả thậm chí chậm hơn so với các siêu tụ điện hiện tại, trong khi tuổ.i thọ đạt 10.000 lần.
Các nhà nghiên cứu tại công ty có tên RS2E đã tạo ra một nguyên mẫu pin sodium-ion để có thể đặt trong máy tính xách tay và thậm chí cả trên những chiếc xe điện tử Model S của Tesla. Phương pháp sản xuất và cách hoạt động của pin vẫn được giữ kín, nhưng pin 6,5 cm có thể cung cấp 90 Wh/kg, có điều tuổ.i thọ sạc/xả của nó chỉ đạt 2.000 và cần được cải thiện.
Video đang HOT
Công ty có tên Prieto đã phát triển loại pin áp dụng công nghệ sản xuất 3D kết hợp chất nền có thể đảm bảo pin có thể an toàn hơn và cung cấp tuổ.i thọ pin lâu hơn, cho phép sạc nhanh hơn, mật độ tế bào cao hơn 5 lần và chi phí sản xuất rẻ hơn. Prieto nhằm mục đích tạo ra những pin nhỏ cho các thiết bị đeo trước khi hướng tới điện thoại và thậm chí có thể là xe ô tô trong tương lai.
Các nhà khoa học tại MIT (Mỹ) đã làm việc cùng Samsung để phát triển một loại pin thể rắn tốt hơn so với pin lithium-ion hiện tại, hoạt động an toàn hơn, kéo dài hơn và cung cấp nhiều năng lượng hơn. Hiện tại pin lithium-ion dựa vào một chất lỏng điện phân để vận chuyển các hạt điện tích giữa hai điện cực, đó là chất lỏng dễ cháy và nhanh chóng phâ.n hủ.y, làm hạn chế tuổ.i thọ của pin.
Pin thể rắn hoạt động an toàn hơn, lâu hơn và tuổ.i thọ kéo dài hơn – Ảnh: MIT
Theo báo cáo của MIT, pin mới có thể sạc được hàng trăm ngàn chu kỳ sạc trước khi phâ.n hủ.y. Chúng cũng có thể cung cấp khả năng cải thiện về mật độ lưu trữ năng lượng từ 20% đến 30%, mang đến tuổ.i thọ pin tốt hơn.
Các nhà khoa học tại MIT cũng đã tạo ra một pin có công suất gấp 3 lần hiện tại và có thể sạc đầy chỉ trong 6 phút với tuổ.i thọ sạc/xả kéo dài hơn. Điểm nhấn ở đây chính là chi phí sản xuất pin rẻ tiề.n nên người dùng có thể sớm nhìn thấy pin có mặt trên thị trường.
Trong khi đó, các nhà khoa học tại Đại học Stanford (Mỹ) đã phát triển một pin nhôm chì có thể sạc đầy đủ năng lượng cho một smartphone chỉ mất 1 phút. Pin nhôm chì rất linh hoạt, tuổ.i thọ lâu và thời gian sạc nhanh. Vấn đề duy nhất chính là nó chỉ lưu trữ được năng lượng bằng 1/2 so với pin lithium hiện tại, nhưng sạc đầy chỉ trong vòng 1 phút sẽ không phải là một vấn đề quá lớn.
Pin sạc bằng năng lượng mặt trời hoặc âm thanh
Alcatel đã thử nghiệm một chiếc điện thoại di động với một bảng điều khiển năng lượng mặt trời trong suốt trên màn hình, cho phép người dùng sạc điện thoại của mình bằng cách đơn giản là đặt nó trong ánh mặt trời. Mặc dù đến nay công nghệ pin của Alcatel vẫn chưa thể thương mại hóa, nhưng công ty hy vọng rằng sẽ sớm đưa công nghệ của mình đến với cộng đồng.
Smartphone tương lai có thể sạc pin bằng âm thanh xung quanh – Ảnh: AFP
Còn các nhà nghiên cứu ở Anh đã phát triển một điện thoại có thể sạc pin bằng âm thanh đến từ môi trường xung quanh. Smartphone được phát triển dựa trên nguyên tắc gọi là hiệu ứng áp điện, có chức năng thu tiếng ồn xung quanh và biến chúng thành dòng điện. Điều này có nghĩa điện thoại có thể sạc pin một cách liên tục. Hay đơn giản là bạn có thể nói chuyển đến khi nào chán thì thôi.
Pin cát thân thiện môi trường
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Riverside (Mỹ) đã phát triển công nghệ pin mới hứa hẹn cho hiệu suất tốt hơn 3 lần so với pin hiện tại. Đây vẫn là loại pin lithium-ion, nhưng thay vì sử dụng than chì ở cực dương thì nó sử dụng cát. Điều này không chỉ cung cấp hiệu suất tốt hơn ba lần trong các thí nghiệm mà còn có chi phí thấp hơn, không độc hại và thân thiện với môi trường.
Kiến Văn – Thành Luân
Theo Thanhnien
Công nghệ pin đang hãm đà phát triển của smartphone
Trong khi điện thoại thông minh đang trở nên vượt trội từng ngày, công nghệ pin trên smartphone lại chính là nguyên nhân làm chậm đà phát triển đó. Tại sao lại như vậy?
Công nghệ pin trên smartphone đang trở nên lạc hậu? - Ảnh: Reuters
Trong vài năm trở lại đây, smartphone đang nổi lên như một xu hướng của làng công nghệ thế giới. Xuất phát điểm từ những chiếc điện thoại phổ thông, tính năng giới hạn, chủ yếu chỉ dùng để nghe gọi. Smartphone đã dần thay thế điện thoại phổ thông, trở thành vật bất ly thân với người dùng.
Minh chứng là người người giờ đang sử dụng smartphone, nhà nhà cũng chỉ xuất hiện có smartphone. Chẳng nói đâu xa, ngay tại Việt Nam, lượng người dùng smartphone đã tăng lên đột biến, chiếm hơn một nửa thị trường di động ở thời điểm hiện tại, và dự báo sẽ còn tăng mạnh trong vài năm tới.
Thậm chí, nhiều chuyên gia quốc tế dự đoán, smartphone sẽ còn thay thế cả máy tính để bàn trong tương lai. Nghĩa là thay vì phải kè kè bên cạnh một thiết bị cồng kềnh, khó mang vác khi di chuyển, người dùng sẽ chỉ cần tới một chiếc điện thoại nhỏ gọn, đáp ứng mọi nhu cầu về công việc, giải trí...
Thời lượng pin là yếu điểm của smartphone - Ảnh: Reuters
Smartphone đang giậm chân tại chỗ
Tuy nhiên, trên thực tế, đà phát triển thần kỳ của smartphone đang có dấu hiệu chững lại. Bên cạnh thực trạng thị trường di động đã trở nên bão hòa, một yếu tố cũng không kém phần quan trọng ngăn cản những bước tiến dài của smartphone chính là công nghệ pin điện thoại.
Nghiên cứu gần đây cho thấy công nghệ pin Lithium-Ion xuất hiện trên các smartphone ngày nay đã hầu như không thay đổi đáng kể so với công nghệ pin từng được Sony thương mại hóa lần đầu vào thời điểm cách đây 25 năm. Ngay cả công nghệ năng lượng trên ô tô còn cổ hơn cả thế.
Lấy một ví dụ điển hình là những chiếc iPhone thời thượng đang làm mưa làm gió trên thị trường di động. Chiếc iPhone mới nhất hiện nay đã mạnh hơn tới 16 lần so với phiên bản đầu tiên được công bố, nhưng so sánh về thời lượng pin, người dùng vẫn chỉ dừng lại ở 1 ngày sử dụng.
Công nghệ pin Lithium-Ion đã quá già cỗi? - Ảnh: Reuters
Vấn đề của công nghệ pin là gì?
Cần phải nhấn mạnh, phần lớn các smartphone hiện tại vẫn đang sử dụng công nghệ pin Lithium-Ion. Nguyên lý hoạt động của công nghệ này khá đơn giản. Khi pin được sạc, dòng electron đi qua một mạch điện đến cực âm, hút các ion dương của Lithium trong dung dịch chất điện phân.
Còn khi pin được sử dụng, các ion này sẽ di chuyển ngược lại tới điện cực âm, qua chất màng ngăn. Quá trình này làm giải phóng các electron và cấp năng lượng cho thiết bị. Trên lý thuyết, rất khó để các nhà nghiên cứu nâng cấp được quá trình này, nghĩa là tăng thêm năng lượng cho thiết bị.
Trong quá khứ, người ta đã thử nghiệm rất nhiều công nghệ để nâng cấp viên pin trên smartphone, nhưng đều đi vào ngõ cụt. Phương pháp được không ít nhà sản xuất hiện nay áp dụng, đó là nâng cao dung lượng viên pin, thay vì nghiên cứu ra công nghệ mới tốn kém hơn.
Liệu bạn có thể chịu được một ngày sạc pin tới vài lần - Ảnh: Reuters
Công nghệ pin ảnh hưởng thế nào tới smartphone?
Nhiều người dùng cho rằng thời lượng pin hạn hẹp không phải là vấn đề cấp bách với smartphone. Bởi dù nhà sản xuất không nâng cấp thời lượng pin, họ vẫn có những giải pháp tức thì, như đem theo sạc dự phòng để dùng khi cần thiết, hoặc chấp nhận chôn chân cạnh ổ điện, một ngày sạc tới vài lần.
Nhưng ở tầm vĩ mô, công nghệ pin lại chính là yếu tố ngăn cản sự phát triển không ngừng của smartphone. Nói một cách đơn giản, bất kỳ hoạt động nào trên các thiết bị cầm tay đều cần tới yếu tố năng lượng, ở đây là pin. Công nghệ càng hiện đại, đột phá, càng dùng tới năng lượng nhiều hơn.
Do đó, khi công nghệ pin chưa được nâng cấp, thật khó lòng để các nhà sản xuất triển khai thêm nhiều tính năng mới trên smartphone. Về lâu về dài, điều này sẽ hạn chế sự phát triển của smartphone trong tương lai. Đau đầu hơn, tới nay pin Lithium-Ion vẫn chưa có công nghệ thay thế.
Tuấn Hưng
Theo Thanhnien
Samsung phát triển công nghệ pin mới Bộ phận nghiên cứu của Samsung Electronics cho biết đã phát triển một công nghệ mới nhằm mục tiêu tăng gấp đôi mật độ lưu trữ năng lượng so với pin lithium hiện có, theo Neowin. Samsung đang có những nỗ lực lớn nhằm cải thiện pin lithium trên smartphone Được phát triển và thương mại hóa từ những năm 1990 bởi Sony,...