A comercialização global de baterias de estado sólido acelera

A descoberta da eletricidade mudou o mundo, dando origem a uma série de invenções que tornaram a vida das pessoas mais segura, mais saudável, mais eficiente e mais confortável. E as baterias levaram esta descoberta a novos patamares, proporcionando às pessoas uma forma de armazenar eletricidade e utilizá-la para alimentar dispositivos móveis.

Actualmente, as baterias de iões de lítio dominam o mercado, mas baterias de estado sólido mais seguras e de maior capacidade podem tornar-se a força motriz para o mundo futuro e até ajudar a humanidade a superar os impactos das alterações climáticas.

Começando com baterias pequenas.

Atualmente, um pequeno número de pequenas baterias de estado sólido tem sido utilizado em determinados relógios e implantes médicos. O fabricante japonês de eletrônicos TDK anunciou que desenvolveu com sucesso uma nova versão da bateria de estado sólido CeraCharge. Sua densidade de energia de volume unitário chega a 1.000 watts-hora por litro, o que é cerca de 100 vezes a densidade de energia das baterias de estado sólido tradicionais da TDK. A TDK não revelou muitos detalhes sobre a tecnologia proprietária da bateria, mas indicou que ela utiliza um ânodo de liga de lítio e um eletrólito sólido à base de óxido, o que a torna “extremamente segura”.

A capacidade de armazenamento de energia da nova bateria CeraCharge indica que uma vida útil mais longa da bateria ou um design mais compacto está prestes a se tornar uma realidade. Além disso, espera-se que esta bateria se torne uma alternativa recarregável às baterias tipo botão descartáveis ​​com alta densidade de energia.

A TDK planejou inicialmente aplicar esta bateria a pequenos produtos eletrônicos, como fones de ouvido sem fio, aparelhos auditivos e smartwatches, ao mesmo tempo que expressou seu desejo de entrar em mercados mais amplos, como smartphones.

À medida que a área da bateria aumenta, torna-se cada vez mais difícil fabricar estruturas uniformes e de alta densidade, o que pode levar a defeitos estruturais, como rachaduras e deformações, 'disse Hiroshi Sato, chefe do Departamento de Desenvolvimento Energético da TDK'. A TDK planeja começar com baterias pequenas, acumular produção e experiência prática e explorar gradualmente o potencial comercial de baterias grandes.

Caminhando gradualmente em direção à industrialização

Atualmente, embora as baterias de iões de lítio tenham registado progressos significativos em termos de relação custo-eficácia e desempenho, as suas limitações de tempo de carregamento, a ansiedade de autonomia e as preocupações de segurança continuam a ser obstáculos importantes à substituição total dos veículos com motor de combustão interna por veículos elétricos. Neste contexto, as baterias de estado sólido, como ferramenta de inovação tecnológica em veículos elétricos, estão gradualmente a passar da fase de investigação e desenvolvimento para a industrialização.

Em 2023, a Toyota fez parceria com a empresa japonesa de energia Idemitsu para anunciar o lançamento da produção de baterias de estado sólido de 2027 a 2028.

A Mercedes Benz também está otimista em relação às baterias de estado sólido. A empresa acredita que as baterias de estado sólido para automóveis podem fornecer quase o dobro do alcance das baterias de íons de lítio e planeja colocar esse tipo de bateria em produção em massa antes de 2030.

Recentemente, a empresa de baterias da Volkswagen, PowerCo, alcançou uma parceria estratégica com a QuantumScape, um desenvolvedor americano de baterias de estado sólido, para introduzir a tecnologia de baterias de metal de lítio de estado sólido, com o objetivo de produzir baterias que atendam às necessidades de até um milhão de veículos elétricos anualmente.

A tecnologia exclusiva da QuantumScape combina eletrólitos sólidos e líquidos, evitando efetivamente problemas de dendritos e tem o potencial de aumentar o alcance dos veículos elétricos de mais de 500 quilômetros para 800 quilômetros, promovendo ainda mais a comercialização da tecnologia de baterias de estado sólido.