Pin Lithium-ion đã cung cấp năng lượng cho các thiết bị của chúng ta trong hơn ba thập kỷ và không ngừng phát triển. Tuy nhiên, công nghệ này gần như đã đạt đến điểm bão hòa về khả năng giữ điện tích, vì vậy đã đến lúc cần một giải pháp thay thế. Pin Silicon Carbon ra đời. Với mật độ cao hơn và khả năng giữ điện tích lớn hơn, loại pin này đang mở đường cho các thiết bị có thời lượng sử dụng lâu hơn trong khi vẫn duy trì hoặc thậm chí thu nhỏ kích thước của các thiết bị. Dưới đây là mọi điều bạn cần biết về chúng.
Contents
- Pin Silicon Carbon Là Gì?
- Pin Silicon-Carbon Hoạt Động Như Thế Nào?
- Ưu Điểm Của Pin Silicon Carbon
- So Sánh Pin Silicon-Carbon và Lithium-Ion: Sự Khác Biệt Là Gì?
- Sự Khác Biệt Giữa Silicon Carbon và Silicon Carbide Là Gì?
- Những Điện Thoại Nào Sử Dụng Pin Silicon Carbon?
- Pin Silicon-Carbon Có Ít Gây Ô Nhiễm Hơn Không?
Pin Silicon Carbon Là Gì?
Pin Silicon Carbon là một cải tiến mới nhất trong các thiết bị chạy bằng pin di động và chủ yếu được sử dụng trong điện thoại thông minh. Chúng có mật độ cao hơn pin Li-ion, tích trữ nhiều điện tích hơn trong cực dương, đồng thời có kích thước gần như tương tự hoặc thậm chí mỏng hơn so với pin Lithium-ion thông thường.
Hình ảnh quảng cáo pin Silicon Carbon của Xiaomi 14
Pin Silicon Carbon trên Xiaomi 14 cho phép tăng dung lượng mà không tăng kích thước tổng thể.
Bằng cách tận dụng công nghệ pin Silicon Carbon, các nhà sản xuất có thể tích hợp pin dung lượng lớn hơn vào thiết bị của họ mà không ảnh hưởng đến hình thức tổng thể của thiết bị. Nhờ mật độ của chúng, những loại pin này có thể lưu trữ nhiều hơn khoảng 25% điện tích. Vì vậy, về mặt kỹ thuật, pin Silicon Carbon có kích thước chính xác như pin Li-ion 5.000 mAh sẽ cung cấp công suất lên đến 6.200 mAh.
Trong khi mật độ lý thuyết tối đa của pin Lithium-ion là khoảng 387 WH/kg, thì pin Silicon Carbon có thể vượt xa ngưỡng đó ở mức 600 WH/kg. Silicon nguyên chất có thể chứa 3500 WH/kg, nhưng điều đó dẫn đến sự giãn nở nhanh chóng. Do đó, carbon được đưa vào để ổn định vật liệu.
Pin Silicon-Carbon Hoạt Động Như Thế Nào?
Mặc dù tên gọi có khác, các nguyên tắc cơ bản của pin Silicon Carbon vẫn không thay đổi. Chúng vẫn chuyển các ion Lithium đến cực âm để tạo ra điện tích. Tuy nhiên, thay vì sử dụng cực dương Graphite, các loại pin này sử dụng vật liệu tổng hợp Silicon-Carbon. Vì nó có mật độ cao hơn và giữ được nhiều điện tích hơn nên kích thước tổng thể vẫn giữ nguyên trong khi dung lượng tăng lên.
Điểm khác biệt nằm ở vật liệu cực dương. Trong pin Li-ion, các ion Lithium được lưu trữ trong cực dương Graphite và chúng trượt giữa các lớp graphene. Số lượng ion Lithium tối đa mà graphene có thể giữ là theo tỷ lệ 1:6. Vật liệu tổng hợp Silicon-Carbon có thể lưu trữ 15 nguyên tử Li trên 3 nguyên tử Si.
Nếu bạn chưa biết pin hoạt động như thế nào, các ion Lithium được lưu trữ trong cực dương di chuyển đến cực âm, thường được làm bằng oxit kim loại dựa trên Lithium, chủ yếu là Lithium Cobalt Oxide. Khi bạn sử dụng thiết bị của mình, các ion di chuyển từ cực dương sang cực âm, tạo ra năng lượng cần thiết để tất cả các thành phần hoạt động.
Tuy nhiên, khi bạn cắm điện thoại để sạc, dòng điện của bộ sạc sẽ buộc các ion Lithium trong cực âm di chuyển đến cực dương. Các đặc tính tổng thể của cả pin Li-ion và Silicon Carbon vẫn giống nhau – chúng kéo dài hơn một nghìn chu kỳ sạc mà không có hiệu ứng nhớ và trọng lượng nhẹ.
Cấu tạo của pin Silicon Carbon
Ưu Điểm Của Pin Silicon Carbon
Ưu điểm chính là do vật liệu tổng hợp Silicon Carbon có mật độ cao hơn nhiều nên các nhà sản xuất có thể tích hợp nhiều năng lượng hơn vào một cell pin khá mỏng. Vì pin Silicon-Carbon sử dụng cực dương Silicon-Carbon nên việc không có lớp Graphite có nghĩa là chúng có thể sạc nhanh hơn nhiều và hiệu quả ở mức khoảng 80W trở lên mà không cần cấu hình nhiều cell.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, nhờ pin có mật độ cao hơn giữ được nhiều điện tích hơn, các nhà sản xuất có thể tạo ra pin lớn hơn hoặc sử dụng pin dung lượng lớn hơn trong các thiết bị có hình thức nhỏ hơn hoặc mỏng hơn. Điều này đảm bảo người dùng không phải thỏa hiệp về tính thẩm mỹ.
So Sánh Pin Silicon-Carbon và Lithium-Ion: Sự Khác Biệt Là Gì?
Một trong những khác biệt chính giữa Silicon-Carbon và Lithium-ion là vật liệu cực dương. Pin Li-ion sử dụng Graphite, khả năng giữ điện tích của Graphite chỉ được cải thiện kể từ khi pin Li-ion được giới thiệu. Tuy nhiên, nó có mật độ thấp hơn nhiều so với Silicon-Carbon và việc sạc nhanh hơn đòi hỏi bố cục nhiều cell. Dưới đây là bảng để hiểu sự khác biệt.
| Thông số kỹ thuật | Silicon-Carbon | Lithium-ion (Graphite) |
|---|---|---|
| Vật liệu cực dương | Vật liệu tổng hợp Silicon-Carbon | Graphite |
| Mật độ lý thuyết | Khoảng 600 Wh/kg | Khoảng 387 Wh/kg |
| Tốc độ sạc | Nhanh hơn | Chậm hơn, cần cấu hình nhiều cell để sạc nhanh hơn |
| Dải điện áp | 3,2V – 4,4V | 3,0V – 4,2V |
| Kích thước và trọng lượng | Mật độ cao hơn và có thể mỏng hơn | Kích thước tiêu chuẩn |
| Độ ổn định nhiệt | Tốt hơn | Vừa phải |
| Tuổi thọ chu kỳ | Hơn 1.000 chu kỳ | Hơn 1.000 chu kỳ |
| Khả năng giữ điện tích | Hơn 20-30% so với Li-ion | Tiêu chuẩn |
Sự Khác Biệt Giữa Silicon Carbon và Silicon Carbide Là Gì?
Bạn có thể thấy mọi người sử dụng các thuật ngữ này thay thế cho nhau, điều này có thể hiểu được nếu họ không quen thuộc với công nghệ bên dưới. Nhưng việc MKBHD mắc phải sai lầm tương tự trong bài đánh giá Galaxy S25 Ultra của anh ấy thật đáng ngạc nhiên, đặc biệt là vì anh ấy cũng đánh giá xe điện. Mặc dù Silicon Carbon và Silicon Carbide có liên quan đến pin và sạc, nhưng chúng là những thứ hoàn toàn khác nhau.
Silicon Carbon được sử dụng trong pin trong khi Silicon Carbide chủ yếu được sử dụng trong nguồn điện như bộ sạc, bộ biến tần và các phụ kiện khác. Silicon Carbide phù hợp hơn với Gallium Nitride hoặc GaN như ngành công nghiệp gọi, chủ yếu được sử dụng trong bộ sạc điện thoại thông minh. Bây giờ hãy mở rộng quy mô để đáp ứng nhu cầu về nguồn điện công nghiệp hoặc bộ sạc nhanh cho ô tô. Đó là nơi Silicon Carbide được sử dụng, do khả năng xử lý điện áp đặc biệt và độ dẫn nhiệt tốt hơn.
Những Điện Thoại Nào Sử Dụng Pin Silicon Carbon?
Rất nhiều thương hiệu điện thoại thông minh như OnePlus, Xiaomi, Realme, OPPO và Honor đã chuyển sang pin Silicon Carbon. Điều này bao gồm OnePlus 13 mới nhất có pin 6.000 mAh mặc dù mỏng hơn nhiều so với phiên bản tiền nhiệm. Tương tự, thiết bị Tecno’s Spark Slim tự hào có pin 5200 mAh mặc dù chỉ dày 5,75 mm, nhờ công nghệ mới. OPPO Find N5 là một ví dụ tuyệt vời khác, nơi công ty đã tận dụng pin Silicon-Carbon để tạo ra một chiếc điện thoại có thể gập lại cực kỳ mỏng.
Ảnh chụp cận cảnh tay cầm Tecno Spark Slim tại MWC 2025
Trong khi các nhà sản xuất Trung Quốc hiện đang mở đường, sẽ mất ít nhất một hoặc hai năm nữa pin Silicon Carbon mới có mặt trên các sản phẩm như Pixel và Samsung. Thật đáng tiếc khi Galaxy S25 Edge sắp ra mắt sẽ không có công nghệ pin này và sẽ lý tưởng hơn nếu Samsung hoãn ra mắt chỉ vì điều này. Tuy nhiên, các báo cáo cho thấy rằng gã khổng lồ Hàn Quốc có thể sử dụng chúng bắt đầu từ năm sau.
1. Nhược điểm của pin Silicon Carbon là gì?
Không có nhược điểm lớn nào của pin Silicon-Carbon về phía người tiêu dùng. Hầu hết các thách thức nằm ở phía nhà sản xuất, như giá cả, các vấn đề tiềm ẩn về mở rộng, sự chấp nhận của thị trường, v.v. Chúng đang được đối phó cực kỳ tốt cho đến nay.
2. Pin Silicon-Carbon có tuổi thọ cao hơn không?
Không có đủ bằng chứng thực tế để cho thấy pin Silicon-Carbon có tuổi thọ cao hơn so với pin Lithium-ion. Về lý thuyết, chúng sẽ có tuổi thọ cao hơn vì chúng có độ ổn định nhiệt tốt hơn.
3. Tại sao Samsung không sử dụng pin Silicon-Carbon?
Mặc dù lý do chính là công nghệ này còn khá mới, Samsung đang thận trọng vì họ bán được nhiều điện thoại thông minh hơn. Công ty muốn kiểm tra kỹ công nghệ này để đảm bảo an toàn.
4. Tuổi thọ của pin Silicon Carbon là bao lâu?
Pin Silicon Carbon có tuổi thọ tương đương pin Lithium-ion, khoảng 1000 chu kỳ sạc. Tuy nhiên, nhờ khả năng tản nhiệt tốt hơn, pin Silicon Carbon có thể duy trì hiệu suất ổn định trong thời gian dài hơn.
5. Pin Silicon Carbon có an toàn không?
Pin Silicon Carbon được đánh giá là an toàn tương đương hoặc thậm chí an toàn hơn pin Lithium-ion. Vật liệu Silicon Carbon có độ ổn định hóa học cao, giảm nguy cơ cháy nổ.
6. Chi phí sản xuất pin Silicon Carbon có cao không?
Hiện tại, chi phí sản xuất pin Silicon Carbon vẫn còn cao hơn so với pin Lithium-ion do công nghệ mới và quy trình sản xuất phức tạp hơn. Tuy nhiên, khi công nghệ này được hoàn thiện và sản xuất hàng loạt, chi phí dự kiến sẽ giảm đáng kể.
7. Pin Silicon Carbon có thể tái chế được không?
Tương tự như pin Lithium-ion, pin Silicon Carbon cũng có thể tái chế được. Tuy nhiên, quy trình tái chế có thể khác biệt do thành phần vật liệu khác nhau.
Pin Silicon-Carbon Có Ít Gây Ô Nhiễm Hơn Không?
Mặc dù chúng tôi rất muốn khám phá những lợi ích về môi trường của Silicon Carbon so với Li-Ion, nhưng không có nhiều thông tin để chứng minh cho các tuyên bố của chúng tôi. Một mặt, Silicon được tìm thấy rất nhiều và ở khắp mọi nơi, điều này sẽ làm cho nó thân thiện với môi trường. Nhưng Silica được sử dụng trong các loại pin này phải ở dạng tinh khiết nhất và điều đó đòi hỏi rất nhiều năng lượng.
Chưa kể, công nghệ này vẫn sử dụng Lithium và Cobalt và bạn cần hàng tấn nước để chiết xuất các nguyên tố. Do đó, mặc dù Silicon-Carbon có thể tốt hơn một chút cho môi trường, nhưng nó cũng không hoàn toàn tốt.