Performanse baterije: na vrhuncu revolucionarnog napretka

Japanska tvrtka TDK najavljuje veliki napredak u razvoju materijala koji se koriste u malim solid-state baterijama. Appleov najveći dobavljač baterija obećava velika poboljšanja performansi baterije pametnih satova, bežičnih slušalica i drugih uređaja.

Nov material zagotavlja energijsko gostoto – količino, ki jo je mogoče stisniti v določen prostor – 1000 vatnih ur na liter, kar je približno 100-krat več od trenutne TDK baterije. Odkar je TDK leta 2020 prvič predstavil dotične baterije, so konkurenti napredovali in razvili majhne polprevodniške baterije, ki ponujajo 50 Wh/l, medtem ko majhne gumbne baterije za ponovno polnjenje, ki uporabljajo tradicionalne tekoče elektrolite, glede na podatke TDK-ja ponujajo približno 400 Wh/l.

“Vjerujemo da naš novi materijal za poluvodičke baterije može značajno doprinijeti energetskoj transformaciji društva. Nastavit ćemo razvoj prema ranoj komercijalizaciji,” je povedal izvršni direktor TDK Noboru Saito.

Baterije će u potpunosti biti izrađene od keramičkog materijala, s elektrolitom na bazi čvrstog oksida i anodama od litijeve legure. Visoki kapacitet baterije za pohranu električnog naboja, rekao je TDK, omogućit će razvoj manjih uređaja i dulje vrijeme rada, dok oksid nudi visok stupanj stabilnosti, a time i sigurnosti. Nova tehnologija proizvodnje baterija osmišljena je za korištenje u baterijama manjih veličina, zamjenjujući postojeće baterije na dugmastu bateriju koje se nalaze u satovima i drugoj maloj elektronici.

Proboj TDK-a najnoviji je korak za cijelu industriju za koju stručnjaci vjeruju da bi mogla revolucionirati skladištenje energije. No, neće biti bez izazova, jer će se proizvođači suočiti s brojnim preprekama na putu do masovne proizvodnje, posebice ako žele proizvoditi baterije većih dimenzija. Solid-state baterije su sigurnije, lakše i potencijalno jeftinije, nude dulje performanse i brže punjenje od sadašnjih baterija koje koriste tekuće elektrolite.

Keramički materijal koji koristi TDK znači da bi baterije većih dimenzija bile lomljivije. TDK kaže da bi ovaj izazov učinio gotovo nemogućom proizvodnju baterija za automobile ili pametne telefone u bliskoj budućnosti.

Kevin Shang, višji raziskovalni analitik pri podjetju Wood Mackenzie, ki se ukvarja s podatki in analitiko, je dejal, da so “neugodne mehanske lastnosti”, pa tudi težave in stroški množične proizvodnje največji izzivi za prehod na uporabo polprevodniških baterij na osnovi oksida v pametnih telefonih.

Stručnjaci iz industrije smatraju da bi najvažniji primjer korištenja solid-state baterija mogao biti u električnim automobilima, jer bi to omogućilo puno veći domet. Japanske tvrtke već rade na komercijalizaciji tehnologije: Toyota cilja na 2027., Nissan godinu dana kasnije, Honda na kraju desetljeća.

Osnovan 1935. godine i postavši poznata robna marka kazeta 1960-ih i 1970-ih, TDK ima dugogodišnje iskustvo u baterijskim materijalima i tehnologiji.

Ima 50 do 60 posto globalnog tržišnog udjela u baterijama malog kapaciteta koje napajaju pametne telefone i želi biti vodeći na tržištu srednjeg kapaciteta, što uključuje uređaje za pohranu energije i veću elektroniku poput dronova.

Grupa planira testirati uzorke novih prototipnih baterija s kupcima sljedeće godine i nada se da će nakon toga prijeći u fazu masovne proizvodnje.