A gigante japonesa TDK anunciou um salto tecnológico no material utilizado em suas pequenas baterias de estado sólido. A fornecedora da Apple prevê aumentos significativos de performance em aparelhos como fones de ouvido sem fio e smartwatches.
O novo material oferece uma densidade de energia – a quantidade que pode ser armazenada em um determinado espaço – de 1.000 watts-hora por litro, cerca de 100 vezes maior que a bateria de estado sólido atual da TDK em produção em massa. Desde seu lançamento em 2020, a empresa afirma que competidores desenvolveram pequenas baterias de estado sólido que oferecem 50 Wh/l, enquanto baterias recarregáveis tipo moeda, que usam eletrólitos líquidos tradicionais, ficam em torno de 400 Wh/l.
“Acreditamos que nosso material recém-desenvolvido para baterias de estado sólido possa contribuir significativamente para a transformação energética da sociedade. Continuaremos o desenvolvimento visando a comercialização em breve”, disse o presidente-executivo da TDK, Noboru Saito.
As baterias produzidas serão feitas de um material totalmente cerâmico, com eletrólito sólido à base de óxido e ânodos de liga de lítio. A alta capacidade da bateria para armazenar carga elétrica, segundo a TDK, permitiria dispositivos menores e maior autonomia, enquanto o óxido ofereceria alto grau de estabilidade e, portanto, segurança. A tecnologia é projetada para células menores, substituindo as baterias atuais em formato de moeda encontradas em relógios e outros eletrônicos portáteis.
E os smartphones TDK?
O avanço é o mais recente passo em uma tecnologia que especialistas da indústria acreditam poder revolucionar o armazenamento de energia, mas que enfrenta obstáculos significativos no caminho para a produção em massa, especialmente em baterias de tamanho maior.
Baterias de estado sólido são mais seguras, leves e potencialmente mais baratas, além de oferecerem desempenho mais duradouro e carregamento mais rápido do que as baterias atuais baseadas em eletrólitos líquidos. Embora as inovações em eletrônicos de consumo tenham se filtrado para veículos elétricos, a composição química dominante das baterias para as duas categorias agora difere substancialmente.
O material cerâmico utilizado pela TDK torna as baterias maiores mais frágeis, o que significa que o desafio técnico de fabricar baterias para carros ou mesmo smartphones não será superado em um futuro próximo, segundo a empresa.
Kevin Shang, analista sênior de pesquisa da Wood Mackenzie, empresa de análise de dados, afirma que “propriedades mecânicas desfavoráveis”, bem como a dificuldade e o custo da produção em massa, são desafios para mover a aplicação de baterias de estado sólido baseadas em óxido para smartphones.
Especialistas do setor acreditam que o uso mais significativo das baterias de estado sólido possa estar nos carros elétricos, permitindo maior alcance de autonomia. Empresas japonesas estão na vanguarda da corrida para comercializar a tecnologia: a Toyota visa o lançamento para 2027, a Nissan para o ano seguinte e a Honda até o final da década.
As montadoras estão focadas no desenvolvimento de eletrólitos à base de sulfeto para veículos elétricos de longo alcance, um tipo alternativo de material ao material à base de óxido desenvolvido pela TDK.
No entanto, ainda há ceticismo sobre a rapidez com que a tão badalada tecnologia pode se tornar realidade, principalmente no que diz respeito às baterias maiores necessárias para veículos elétricos.
Robin Zeng, fundador e presidente-executivo da CATL, o maior fabricante mundial de baterias para veículos elétricos, disse ao Financial Times em março que as baterias de estado sólido não funcionavam bem o suficiente, careciam de durabilidade e ainda apresentavam problemas de segurança. A CATL surgiu como um spin-off da Amperex Technology, ou ATL, subsidiária da TDK e líder mundial na produção de baterias de íon-lítio.
A TDK, fundada em 1935 e que se tornou um nome familiar como marca líder de fitas cassete nas décadas de 1960 e 1970, possui vasta experiência em materiais e tecnologia de baterias.
Detém de 50 a 60% do mercado global de baterias de pequena capacidade que alimentam smartphones e almeja a liderança no mercado de média capacidade, que inclui dispositivos de armazenamento de energia e eletrônicos maiores, como drones.
O grupo planeja começar a enviar amostras de seu novo protótipo de bateria para clientes a partir do próximo ano e espera poder iniciar a produção em massa posteriormente.
