Tekniken bakom litiumjonbatterier har varit i fokus under de senaste åren, med allt fler företag som arbetar för att utveckla effektivare och mer hållbara energilösningar. I detta sammanhang har den japanska elektronikjätten TDK gjort en remarkabel bedrift genom att annonsera en revolutionerande framgång inom utvecklingen av batterier med fast elektrolyt, även kallade "solid-state"-batterier.
Enligt TDK har deras nyutvecklade keramiska material för solid-state-batterier en häpnadsväckande energitäthet på otroliga 1 000 wattimmar per liter. För att sätta detta i perspektiv är det ungefär 100 gånger högre än TDK:s nuvarande batterier i massproduktion. Detta öppnar upp möjligheter för en radikal förbättring av prestandan hos små konsumentprodukter som trådlösa hörlurar och smarta armbandsklockor.
Noboru Saito, VD för TDK, uttalade sig entusiastiskt om framsteget och uttryckte sin övertygelse om att "vårt nyligen utvecklade material för solid-state-batterier kan göra ett betydande bidrag till samhällets energiomvandling. Vi kommer att fortsätta utvecklingen mot en tidig kommersialisering."
Solid-state-batterier anses vara ett säkrare, lättare och potentiellt billigare alternativ till konventionella litiumjonbatterier med flytande elektrolyter. De erbjuder också längre drifttid och snabbare uppladdning. Genom att använda en oxid-baserad fast elektrolyt och litiumlegeringsanoder har TDK lyckats skapa en högst stabil och säker batterikonstruktion. Denna teknik är i nuläget avsedd för mindre, myntstorlek celler, som de du hittar i armbandsklockor och andra små elektronikprodukter.
Även om detta är ett stort steg framåt inom utvecklingen av solid-state-batterier, finns det fortfarande betydande hinder på vägen mot storskalig produktion, särskilt för större batteristorlekar. Kevin Shang, seniorreseachanalytiker på Wood Mackenzie, påpekade utmaningarna med "ogynnsamma mekaniska egenskaper" samt svårigheter och kostnader för massproduktion när det gäller att integrera denna typ av oxid-baserade solid-state-batterier i smartphones.
Trots de nuvarande begränsningarna tros den största potentialen för solid-state-batterier finnas inom elektriska fordon, där de kan möjliggöra längre räckvidd. Japanska företag leder utvecklingen för att kommersialisera tekniken, där Toyota siktar på 2027, Nissan ett år senare och Honda i slutet av detta decennium. Dessa biltillverkare fokuserar dock på sulfid-baserade elektrolyter för långdistansfordon, en alternativ typ av material jämfört med den oxid-baserade teknik som TDK har utvecklat.
Det råder dock fortfarande skepsis kring hur snabbt den mycket omtalade solid-state-tekniken faktiskt kan realiseras, särskilt för de större batteristorlekar som krävs för elbilar. Robin Zeng, grundare och VD för CATL, världens största tillverkare av batterier för elbilar, uttryckte i mars att solid-state-batterier ännu inte fungerar tillräckligt bra, saknar hållbarhet och fortfarande har säkerhetsproblem.
TDK, som grundades 1935 och blev ett välkänt varumärke för kassettband på 1960- och 1970-talen, har lång erfarenhet av batteriematerial och -teknik. De har mellan 50 och 60 procents globala marknadsandel för små batterier som används i smartphones och siktar på att bli ledande inom medelstora batterier för energilagring och större elektronik som drönare.
Företaget planerar att börja skicka prover av sina nya solid-state-batterierprototyper till kunder från nästa år och hoppas kunna inleda massproduktion därefter. Detta skulle kunna utgöra en verklig vändpunkt för den mobila tekniken och bidra till utvecklingen av smartare och mer energieffektiva konsumentprodukter.
