Prestazioni della batteria: al culmine di un progresso rivoluzionario

L'azienda giapponese TDK annuncia un importante passo avanti nello sviluppo dei materiali utilizzati nelle piccole batterie allo stato solido. Il più grande fornitore di batterie di Apple promette importanti miglioramenti alle prestazioni della batteria di orologi intelligenti, cuffie wireless e altri dispositivi.

Il nuovo materiale fornisce una densità di energia – la quantità che può essere spremuta in un dato spazio – di 1.000 wattora per litro, circa 100 volte quella dell’attuale batteria TDK. Da quando TDK ha introdotto per la prima volta le batterie in questione nel 2020, i concorrenti hanno avanzato e sviluppato piccole batterie allo stato solido che offrono 50 Wh/l, mentre le piccole batterie a bottone ricaricabili che utilizzano elettroliti liquidi tradizionali ne offrono circa 400, secondo TDK Wh/l.

"Crediamo che il nostro nuovo materiale per le batterie a semiconduttore possa contribuire in modo significativo alla trasformazione energetica della società. Continueremo lo sviluppo verso la commercializzazione anticipata", ha affermato Noboru Saito, CEO di TDK.

Le batterie saranno realizzate interamente in materiale ceramico, con un elettrolita a base di ossido solido e anodi in lega di litio. L'elevata capacità della batteria di immagazzinare carica elettrica, ha affermato TDK, consentirebbe lo sviluppo di dispositivi più piccoli e tempi di funzionamento più lunghi, mentre l'ossido offre un elevato grado di stabilità e quindi sicurezza. La nuova tecnologia di produzione delle batterie è progettata per essere utilizzata in batterie di dimensioni più piccole, sostituendo le batterie a bottone esistenti presenti negli orologi e altri piccoli dispositivi elettronici.

La svolta di TDK è l'ultimo passo di un intero settore che, secondo gli esperti, potrebbe rivoluzionare lo stoccaggio dell'energia. Tuttavia, non sarà privo di sfide, poiché i produttori dovranno affrontare molti ostacoli sulla strada verso la produzione di massa, soprattutto se vogliono produrre batterie di dimensioni maggiori. Le batterie allo stato solido sono più sicure, più leggere e potenzialmente più economiche, offrendo prestazioni più lunghe e una ricarica più rapida rispetto alle attuali batterie che utilizzano elettroliti liquidi.

Il materiale ceramico utilizzato da TDK fa sì che le batterie di dimensioni maggiori sarebbero più fragili. TDK afferma che questa sfida renderebbe praticamente impossibile la produzione di batterie per automobili o smartphone nel prossimo futuro.

Kevin Shang, analista di ricerca presso la società di dati e analisi Wood Mackenzie, ha affermato che le “proprietà meccaniche sfavorevoli”, così come la difficoltà e il costo della produzione di massa, sono le sfide più grandi per la transizione all’utilizzo di batterie a semiconduttore a base di ossido nei dispositivi intelligenti .

Gli esperti del settore ritengono che l’esempio più importante di utilizzo delle batterie allo stato solido potrebbe essere quello delle auto elettriche, poiché ciò consentirebbe un’autonomia molto maggiore. Le aziende giapponesi sono già al lavoro per commercializzare la tecnologia: Toyota punta al 2027, Nissan un anno dopo, Honda entro la fine del decennio.

Fondata nel 1935 e divenuta un noto marchio di cassette negli anni '60 e '70, TDK vanta molti anni di esperienza nei materiali e nella tecnologia delle batterie.

Ha una quota di mercato globale compresa tra il 50 e il 60% nelle batterie di piccola capacità che alimentano gli smartphone e mira a guidare il mercato di media capacità, che comprende dispositivi di accumulo di energia e dispositivi elettronici più grandi come i droni.

Il gruppo prevede di testare campioni delle nuove batterie prototipo con i clienti il prossimo anno e spera di passare successivamente alla fase di produzione di massa.