Công nghệ pin của tương lai

Tin mới

02/04/2013 21:24

Các thiết bị di động ngày càng phát triển với số lượng tính năng ngày càng tăng, cấu hình mạnh mẽ. Trong khi đó, công nghệ pin vẫn còn nhiều hạn chế, thách thức các nhà khoa học

Rất nhiều công nghệ hiện hữu trong các sản phẩm di động ngày nay chịu ảnh hưởng trực tiếp từ công nghệ pin. Đơn cử là công nghệ màn hình, không những ngày càng xuất hiện nhiều thể loại tốt hơn như Pentile, AMOLED,  cùng với đó là sự bùng nổ của cuộc chiến kích thước màn hình.  Kích thước màn hình lớn cùng độ phân giải cao đòi hỏi rất nhiều năng lượng.
 
Công nghệ pin dẻo, trong suốt của ĐH Stanford (Mỹ)
Ảnh: INTERNET

Những giới hạn

Trong khi đó, thành phần thiết yếu nhất của một thiết bị công nghệ là chip vi xử lý cũng đang dần trở nên “háu đói”. Chip vi xử lý càng mạnh mẽ thì các nhà phát triển càng tìm cách vận dụng tối đa sức mạnh của chúng cho các phần mềm, đặc biệt là game. Ngoài ra, sự phát triển của các công nghệ kết nối như Wifi, 3G rồi sau đó là 4G LTE “nuốt” pin rất dữ. Một vài ví dụ như smartphone Nexus 4 của Google hay máy tính bảng đình đám Surface của Microsoft dù sở hữu tính năng mạnh mẽ, chúng đều có thời lượng sử dụng khá hạn chế.

Lịch sử công nghệ pin thật sự không có cải tiến nào đáng kể trong suốt thời gian qua. Hầu hết các thiết bị trước đây đều sử dụng pin NiCad, vốn có rất nhiều khuyết điểm về kích thước và hiệu năng. Một lỗi rất lớn tồn tại ở pin NiCad là hiệu ứng “nhớ” gây chai pin. Pin Lithium-ion ra đời sau này khắc phục lỗi này cùng với nhiều cải tiến vượt trội như có dung lượng pin lớn hơn, độ tự “xả” pin ít hơn, dễ sản xuất với nhiều kích thước linh hoạt. Lithium-ion nhanh chóng trở thành loại pin phổ biến nhất trên tất cả các loại thiết bị di động từ smartphone đến laptop nhưng cũng không có nghĩa là không có khuyết điểm. Tốc độ sạc pin chậm, dung lượng pin bị giảm thiểu sau nhiều lần sạc, nhiệt độ khi sạc cao, dễ bị “chai”, giá thành sản xuất cao và không tái chế được.

Pin công nghệ mới

Trong khoảng 2 năm trở lại đây, công nghệ làm pin đã có những bước đột phá mạnh mẽ với hàng loạt công nghệ mới xuất hiện. Cùng với đó, các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu và phát triển thành công các vật liệu mới giúp cải thiện pin Lithium-ion cho khả năng vượt trội so với thế hệ pin Lithium-ion cũ.

Những công nghệ pin hứa hẹn nhất để thay thế Lithium-ion có thể điểm qua như pin Lithium-air và Zinc-air. Cả 2 loại pin này đều hoạt động với cùng một phương thức sử dụng phản ứng hóa học với khí ôxy để tạo ra điện năng. Trên lý thuyết, Lithium-air có thể có dung lượng gấp 10 lần pin Lithium-ion thông thường, ngoài ra giá thành sản xuất loại pin cũng rẻ hơn. Tuy nhiên, Lithium-air vẫn còn đang trong giai đoạn phát triển. Trong khi đó Zinc-air, mặc dù chỉ có thể mang lại dung lượng gấp 3 lần pin Lithium-ion nhưng đã sản xuất cho các sản phẩm thực tế.

Một dự án sản xuất pin rất đáng chú ý của Trường  Đại học Stanford (Mỹ), đó là sản xuất thành công một loại pin có tính dẻo, trong suốt và rất mỏng. Tiềm năng của loại pin này khá to lớn, có thể là một yếu tố then chốt để thúc đẩy thị trường của các sản phẩm công nghệ di động đeo trên cơ thể. Ví dụ như đồng hồ thông minh hay điện thoại trong suốt với khả năng uốn dẻo, mắt kính,  thậm chí là máy tính trên quần áo.

Cũng không thể không nhắc đến các tiến bộ trong công nghệ pin Lithium-ion gần đây. Đáng chú ý là công nghệ pin Lithium-ion “đặc” (Solid State battery), với thiết kế mới hiệu quả hơn. Hiện tại, 2 công ty là Sakti3 và Planar Energy đang chạy đua cho thị trường pin mới này. Với dung lượng pin cao gấp 2 - 3 lần nhưng có giá thành sản xuất chỉ bằng một nửa, pin Lithium-ion không chỉ có tiềm năng cho thị trường công nghệ di động mà còn có thể ứng dụng cho động cơ xe hơi điện. Đồng thời, những hãng công nghệ di động như Apple, Microsoft cũng liên tục tìm cách cải thiện chất lượng pin trong các sản phẩm của họ.
 

Pin sinh học

Một xu hướng phát triển công nghệ pin khác đó là pin sinh học. Các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra pin sinh học từ rễ cây, các chất hữu cơ trong cơ thể người, máu, nước tiểu, thậm chí là bằng virus. Tuy nhiên, nói về sự thành công của loại pin trên vào lúc này thì vẫn còn là quá sớm.

 

THIẾT HẦU
Bình luận

Đăng nhập với tài khoản:

Đăng nhập để ý kiến của bạn xuất bản nhanh hơn
 
 
Hoặc nhập thông tin của bạn

Mới nhất Hay nhất