Pojemność akumulatorów urządzeń elektrycznych nadal stanowi dla nas wyzwanie. W miarę jak urządzenia stają się inteligentniejsze, stają się coraz bardziej energochłonne. Chociaż wiele inteligentnych urządzeń, zwłaszcza chipów procesorowych, już stara się oszczędzać pojemność baterii, nadal istnieją pewne ograniczenia. TDK chce teraz położyć temu kres dzięki przełomowi w technologii przechowywania. Japońskiej grupie technologicznej udało się opracować akumulator półprzewodnikowy, który może przechowywać około 100 razy więcej energii niż obecne modele. Oznacza to, że nowe akumulatory nadają się nie tylko jako bardziej produktywne źródło zasilania. Dzięki wyższej gęstości energii mogą również zmagazynować więcej energii na mniejszej przestrzeni.
Wyższa gęstość energii stwarza nowe możliwości dla akumulatorów
Jak podaje grupa, nowe akumulatory powinny osiągnąć gęstość energii na poziomie 1000 watogodzin na litr – czyli około 100 razy więcej niż obecna produkcja akumulatorów TDK. Według dostawców Apple konkurencyjne akumulatory półprzewodnikowe mają tylko 50 watogodzin na litr. Baterie guzikowe z ciekłymi elektrolitami osiągają maksymalną wartość 400 watogodzin na litr. Ze względu na wysoką gęstość energii nawet domowy system magazynowania dużych ilości energii może być zaskakująco kompaktowy. 10 000 Wh, co odpowiada 10 kilowatogodzinom (kWh), będzie wymagało jedynie objętości 10 litrów. Nawet magazyn energii o wymiarach 100 x 10 x 10 cm wystarczy, aby zasilić cały dom znaczną ilością prądu. Ze względu na wysoką gęstość energii, przy użyciu tego medium można zbudować masywne systemy magazynowania zasilane z sieci. „Wierzymy, że nowo opracowane materiały do akumulatorów półprzewodnikowych mogą w znaczący sposób przyczynić się do transformacji energetycznej” – w raporcie zacytowano wypowiedź dyrektora generalnego TDK Noboru Saito.
W następnej fazie nowe systemy magazynowania energii zostaną wprowadzone do stanu gotowości rynkowej. W przeciwieństwie do poprzedniej technologii przechowywania, składa się z metalu pełnoceramicznego z elektrolitem na bazie stałego tlenku. Jako anody stosuje się stopy litu. Teoretycznie nowy akumulator można by zintegrować z mniejszymi urządzeniami. Oznacza to, że Twój inteligentny zegarek lub słuchawki mogą znacznie zwiększyć pojemność baterii. TDK ma udział w światowym rynku wynoszącym od 50 do 60 procent, szczególnie w przypadku małych akumulatorów. Ponieważ są nie tylko bezpieczne, ale także lżejsze i tańsze od istniejących akumulatorów, nic nie powinno stać na przeszkodzie ich integracji z innymi urządzeniami. Pod warunkiem, że prototypy akumulatorów zyskają także akceptację wśród klientów TDK. W przyszłym roku pierwsze firmy otrzymają prototypy do testów, zanim rozpocznie się masowa produkcja nowych akumulatorów.
Luka dotychczas wykluczała jej zastosowanie w smartfonach
Trzeba jednak zaakceptować wady większej gęstości mocy. Ze względu na wysoką zawartość ceramiki szczególnie większe akumulatory są bardziej delikatne. Jest więc mało prawdopodobne, aby w tej formie trafiły do smartfonów czy samochodów elektrycznych. Jednak użycie w domowych magazynach lub większych systemach przechowywania może stanowić mniejszy problem. Przecież akumulatory są tam zamontowane na stałe i nie trzeba utrzymywać mobilności. Prawdopodobnie minie trochę czasu, zanim nowy typ baterii będzie gotowy na rynek i dostępny w pierwszych produktach. Jednak perspektywa produkcji szybciej ładujących się akumulatorów o nawet 100-krotnie większej pojemności jest naprawdę obiecująca.
