TDK 宣稱在固態電池突破中具有驚人的能量密度 ,容量是目前電池的100倍

TDK 宣稱在固態電池突破中具有驚人的能量密度 ,容量是目前電池的100倍

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日本TDK公司宣稱在小型固態電池材料方面取得突破性進展,這家蘋果供應商預測,從無線耳機到智慧型手錶等設備的性能都將顯著提升。

新材料的能量密度(即單位空間內可容納的能量)達到每公升1,000瓦時,大約是TDK目前量產電池的100倍。自從TDK在2020年推出以來,競爭對手已經取得進展,開發出提供50Wh/l的小型固態電池,而使用傳統液態電解質的可充電鈕扣電池則提供約400Wh/l。

TDK執行長齋藤昇表示:「我們相信,新開發的固態電池材料可以為社會的能源轉型做出重大貢獻。我們將繼續開發,以期早日實現商業化。」

即將生產的電池將採用全陶瓷材料,使用氧化物基固態電解質和鋰合金負極。TDK表示,電池的高電荷儲存能力將使設備尺寸更小、運行時間更長,而氧化物具有高度穩定性,因此安全性高。這種電池技術設計用於較小尺寸的電池,取代目前手錶和其他小型電子產品中使用的鈕扣型電池。

這一突破是技術產業專家認為可以徹底改變儲能的最新一步,但在大規模生產的道路上,特別是對於較大尺寸的電池,仍然面臨重大障礙。

固態電池比目前依賴液態電解質的電池更安全、更輕、潛在成本更低,並提供更長的性能和更快的充電速度。消費電子產品的突破已經滲透到電動汽車領域,儘管目前兩類產品的主要電池化學成分有很大不同。

TDK使用的陶瓷材料意味著較大尺寸的電池會更脆弱,這意味著在可預見的未來,製造汽車甚至智慧型手機電池的技術挑戰將無法克服。

數據分析公司Wood Mackenzie的高級研究分析師Kevin Shang表示,基於氧化物的固態電池應用於智慧型手機存在兩大挑戰,一個是這種基於氧化物的固態電池在機械性能上存在一些不利因素,可能影響其在智慧型手機中的應用;其次,要大規模生產這種電池用於智慧型手機將是一大挑戰,生產過程困難且成本高昂。

業界專家認為,固態電池最重要的用例可能是電動汽車,因為它可以延長行駛里程。日本公司在推動這項技術商業化方面走在前線:豐田目標在2027年,日產則在一年後,本田則希望在本世紀末實現。

汽車製造商正在致力於開發基於硫化物的電解質,以便在長程電動車中使用,這是一種與TDK所開發的氧化物材料不同的材料。

然而,人們仍然對這種備受炒作的技術能多快實現抱持懷疑態度,尤其是電動汽車所需的大型電池。

全球最大的電動汽車電池製造商寧德時代(CATL)的創始人兼執行長曾毓群在3月份告訴《金融時報》說,固態電池效果不夠好,缺乏耐用性,仍然存在安全問題。曾毓群的寧德時代源於安培科技有限公司(ATL)的衍生,而安培科技是TDK的子公司,也是全球領先的鋰離子電池生產商。

成立於1935年的TDK公司曾在20世紀60年代至70年代成為家喻戶曉的錄音帶品牌,在電池材料和技術方面擁有長期豐富經驗。

TDK在為智慧型手機供電的小容量電池市場佔有50%至60%的全球市場占有率,並致力於在中容量市場取得領先地位,該市場包括儲能設備和無人機等大型電子產品。

該集團計劃從明年開始向客戶發送新電池原型的樣品,並希望在此之後能夠進入量產階段。

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作者

一個老派的科技媒體工作者,對於最新科技動態、最新科技訊息的觀察報告。

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