Rendimiento de la batería: en la cúspide del progreso revolucionario

La empresa japonesa TDK anuncia un importante avance en el desarrollo de materiales utilizados en pequeñas baterías de estado sólido. El mayor proveedor de baterías de Apple promete importantes mejoras en el rendimiento de la batería de relojes inteligentes, auriculares inalámbricos y otros dispositivos.

El nuevo material ofrece una densidad energética —la cantidad de energía que se puede almacenar en un espacio determinado— de 1000 vatios-hora por litro, aproximadamente 100 veces superior a la de la batería actual de TDK. Desde que TDK presentó estas baterías en 2020, la competencia ha acelerado el desarrollo de pequeñas baterías de estado sólido con una capacidad de 50 Wh/L, mientras que las pequeñas pilas de botón recargables, que utilizan electrolitos líquidos tradicionales, ofrecen alrededor de 400 Wh/L, según TDK.

“Creemos que nuestro nuevo material para baterías semiconductoras puede contribuir significativamente a la transformación energética de la sociedad. Continuaremos el desarrollo hacia una comercialización temprana.”, dijo el director ejecutivo de TDK, Noboru Saito.

Las baterías estarán fabricadas íntegramente de material cerámico, con un electrolito a base de óxido sólido y ánodos de aleación de litio. La alta capacidad de la batería para almacenar carga eléctrica, dijo TDK, permitiría el desarrollo de dispositivos más pequeños y tiempos de funcionamiento más prolongados, mientras que el óxido ofrece un alto grado de estabilidad y, por tanto, seguridad. La nueva tecnología de fabricación de baterías está diseñada para usarse en baterías de menor tamaño, reemplazando las baterías de tipo botón existentes que se encuentran en relojes y otros dispositivos electrónicos pequeños.

El avance de TDK es el último paso para toda una industria que los expertos creen que podría revolucionar el almacenamiento de energía. Sin embargo, esto no estará exento de desafíos, ya que los fabricantes enfrentarán muchos obstáculos en el camino hacia la producción en masa, especialmente si quieren producir baterías de mayor tamaño. Las baterías de estado sólido son más seguras, más ligeras y potencialmente más baratas, y ofrecen un rendimiento más prolongado y una carga más rápida que las baterías actuales que utilizan electrolitos líquidos.

El material cerámico utilizado por TDK hace que las baterías de mayores dimensiones sean más frágiles. TDK afirma que este desafío haría prácticamente imposible fabricar baterías para automóviles o teléfonos inteligentes en un futuro próximo.

Kevin Shang, analista senior de investigación de la firma de datos y análisis Wood Mackenzie, afirmó que las “propiedades mecánicas desfavorables”, así como las dificultades y los costos de la producción en masa, son los mayores desafíos para la transición al uso de baterías semiconductoras basadas en óxidos en los teléfonos inteligentes.

Los expertos del sector opinan que el ejemplo más importante del uso de baterías de estado sólido podría ser el de los coches eléctricos, ya que permitirían una autonomía mucho mayor. Las empresas japonesas ya están trabajando para comercializar la tecnología: Toyota apunta a 2027, Nissan un año después y Honda a finales de la década.

Fundada en 1935 y convirtiéndose en una reconocida marca de cintas de casete en las décadas de 1960 y 1970, TDK tiene muchos años de experiencia en materiales y tecnología de baterías.

Tiene una participación de mercado global del 50 al 60 por ciento en las baterías de pequeña capacidad que alimentan los teléfonos inteligentes, y apunta a una posición de liderazgo en el mercado de capacidad media, que incluye dispositivos de almacenamiento de energía y dispositivos electrónicos más grandes, como drones.

El grupo planea probar muestras de los nuevos prototipos de baterías con clientes el próximo año y espera pasar a la fase de producción en masa después de eso.