Японська компанія TDK заявляє про прорив у матеріалах, які використовуються в невеликих твердотільних батареях, а постачальник Apple прогнозує значне підвищення продуктивності для пристроїв від бездротових навушників до розумних годинників.
Новий матеріал забезпечує щільність енергії — кількість, яку можна втиснути в заданий простір — у 1000 ват-годин на літр, що приблизно в 100 разів більше, ніж у поточної батареї TDK у масовому виробництві. З тих пір, як TDK представила його в 2020 році, конкуренти просунулися вперед, розробляючи невеликі твердотільні батареї, які пропонують 50 Вт·год/л, тоді як акумуляторні монетні батареї, що використовують традиційні рідкі електроліти, пропонують близько 400 Вт·год/л, за даними групи.
«Ми віримо, що наш нещодавно розроблений матеріал для твердотільних батарей може зробити значний внесок в енергетичну трансформацію суспільства. Ми продовжимо розвиток у напрямку ранньої комерціалізації», — сказав виконавчий директор TDK Нобору Сайто.
Батареї, які будуть виготовлені, будуть виготовлені з суцільнокерамічного матеріалу з твердим електролітом на основі оксиду та анодами з літієвого сплаву. Висока здатність батареї зберігати електричний заряд, за словами TDK, дозволила б зменшити розміри пристроїв і збільшити час роботи, тоді як оксид запропонував високий ступінь стабільності та, отже, безпеки. Технологія батареї розроблена для використання в елементах меншого розміру, замінюючи наявні батареї у формі монети, які є в годинниках та іншій невеликій електроніці.
Цей прорив є останнім кроком вперед для індустрії технологій, яка, на думку експертів, може революціонізувати накопичення енергії, але яка стикається зі значними перешкодами на шляху до масового виробництва, особливо для акумуляторів більшого розміру.
Твердотільні батареї безпечніші, легші та потенційно дешевші, а також забезпечують більшу продуктивність і швидшу зарядку, ніж поточні батареї, які використовують рідкі електроліти. Прориви в споживчій електроніці дійшли до електромобілів, хоча домінуючий хімічний склад акумуляторів для двох категорій зараз суттєво відрізняється.
Оголошення
Керамічний матеріал, який використовує TDK, означає, що батареї більшого розміру будуть більш крихкими, а це означає, що технічну проблему виробництва акумуляторів для автомобілів або навіть смартфонів не вдасться подолати в осяжному майбутньому, за словами компанії.
Кевін Шанг, старший науковий аналітик компанії Wood Mackenzie, що займається аналізом даних і аналітики, сказав, що «несприятливі механічні властивості», а також складність і вартість масового виробництва є проблемою для переміщення застосування твердотільних оксидних акумуляторів у смартфони.
Галузеві експерти вважають, що твердотільні батареї найкраще використовуватимуться в електричних автомобілях за рахунок збільшення запасу ходу. Японські компанії знаходяться в авангарді поштовху до комерціалізації технології: Toyota прагне вже до 2027 року, Nissan — через рік, а Honda — до кінця десятиліття.
Виробники автомобілів зосереджені на розробці електролітів на основі сульфідів для електромобілів великого радіусу дії, альтернативного матеріалу на основі оксидів, розробленого TDK.
Однак все ще існує скептицизм щодо того, як швидко можна буде реалізувати так розрекламовану технологію, зокрема більші батареї, необхідні для електромобілів.
Робін Зенг, засновник і виконавчий директор CATL, найбільшого в світі виробника акумуляторів для електромобілів, сказав Financial Times у березні, що твердотільні батареї працюють недостатньо добре, не мають довговічності та все ще мають проблеми з безпекою. Компанія Zeng CATL виникла як відокремлення від Amperex Technology, або ATL, яка є дочірньою компанією TDK і є провідним світовим виробником літій-іонних батарей.
TDK, яка була заснована в 1935 році і стала відомою як провідний бренд касетних стрічок у 1960-х і 1970-х роках, має тривалий досвід у матеріалах і технологіях акумуляторів.
Вона займає від 50 до 60 відсотків світового ринку акумуляторів малої ємності, які живлять смартфони, і націлена на лідерство на ринку середньої ємності, який включає накопичувачі енергії та більшу електроніку, як-от дрони.
Група планує розпочати доставку зразків свого нового прототипу акумулятора клієнтам з наступного року та сподівається, що після цього зможе перейти до масового виробництва.
© 2024 The Financial Times Ltd. Усі права захищено. Забороняється розповсюджувати, копіювати чи змінювати будь-яким способом.
