Поставщик Apple TDK создала батареи высокой плотности энергии для небольших устройств — в 100 раз больше, чем у существующих

Японская компания TDK заявляет о прорыве в материалах для небольших твердотельных батарей. Поставщик Apple прогнозирует значительное повышение производительности устройств, от беспроводных наушников до умных часов.

Новый материал обеспечивает плотность энергии в 1000 Вт·ч на литр, что примерно в 100 раз больше, чем у существующих батарей TDK в массовом производстве. С тех пор как TDK представила свои батареи в 2020 году, конкуренты продвинулись вперед в разработке аккумуляторов, которые предлагают 50 Вт·ч/л, тогда как перезаряжаемые небольшие батареи, использующие традиционные жидкие электролиты, предлагают около 400 Вт·ч/л.

«Мы верим, что наш только что разработанный материал для твердотельных батарей может внести значительный вклад в энергетическую трансформацию общества. Мы продолжим развитие в направлении ранней коммерциализации», — говорит исполнительный директор TDK Нобору Сайто.

Батареи будут изготовлены из цельнокерамического материала с твердым электролитом и анодами из литиевого сплава. Высокая способность батареи накапливать электрический заряд, по словам TDK, позволила бы уменьшить размеры устройств и увеличить время работы, одновременно предлагая высокую степень стабильности и безопасности. Технология нацелена на замену существующих батарей-таблеток, которые есть в часах и другой мелкой электронике. Твердотельные батареи безопаснее, легче и потенциально дешевле, а также обеспечивают большую производительность и более быструю зарядку, чем батареи с жидкими электролитами.

Механические свойства, а также сложность и стоимость массового производства являются проблемой для применения твердотельных оксидных аккумуляторов в смартфонах и других устройствах. Наиболее значимым вариантом использования могут стать электромобили, что позволит увеличить запас хода. Японские компании находятся в авангарде толчка к коммерциализации технологии: Toyota стремится сделать это уже к 2027 году, Nissan — через год, а Honda — к концу десятилетия.

Производители автомобилей сосредоточены на разработке электролитов на основе сульфидов для электромобилей, альтернативы материалам на основе оксидов, разработанных TDK. Однако все еще существует скептицизм относительно того, как быстро можно будет реализовать такую технологию в электромобилях.

Робин Зенг, основатель и исполнительный директор CATL, крупнейшего в мире производителя аккумуляторов для электромобилей, говорит, что твердотельные батареи работают недостаточно хорошо, недолговечны и все еще имеют проблемы с безопасностью. TDK, которая была основана в 1935 году и стала общеизвестной как ведущий бренд по изготовлению магнитофонных кассет, имеет длительный опыт в материалах и технологиях аккумуляторов. Она занимает от 50% до 60% процентов мирового рынка аккумуляторов малой емкости, которые питают смартфоны, и нацелена на лидерство на рынке средней емкости, включающем накопители энергии и более крупную электронику, такую как дроны. Компания планирует начать поставки образцов прототипов новых батарей клиентам со следующего года.

Источник: Ars Technica, The Financial Times