Japão e empresas como Toyota, Toshiba e TDK lideram a inovação em baterias de última geração, incluindo estado sólido e íons de sódio, para o futuro da energia limpa.
As principais empresas industriais e eletrônicas do Japão estão em uma corrida para comercializar baterias de última geração. Companhias como Toyota, Toshiba, TDK e a gigante chinesa CATL revelam tecnologias avançadas que prometem revolucionar desempenho, segurança e a resiliência da cadeia de suprimentos. No coração dessa inovação está a bateria de estado sólido, uma tecnologia que substitui o eletrólito líquido inflamável por um material sólido, elevando a segurança e a densidade energética.
Baterias de Estado Sólido: A Aposta da Toyota
A Toyota e a Idemitsu Kosan uniram forças para desenvolver e produzir em massa um eletrólito sólido à base de sulfeto. O objetivo é a aplicação prática em veículos elétricos já em 2027. Apesar das vantagens, como a condutividade iônica superior, desafios como a durabilidade e a sensibilidade à umidade ainda persistem.
O interesse global em baterias de estado sólido é evidente, com pedidos de patentes disparando nos últimos cinco anos. A China, inclusive, está rapidamente alcançando o Japão nesse quesito. No Japan Mobility Show, a Nissan também apresentou um veículo conceito com essa tecnologia, reforçando o momentum do setor.
Superando Obstáculos na Produção
Um estudo recente, “Um Roteiro para Baterias de Estado Sólido”, destaca os principais obstáculos para a escala da tecnologia. A identificação de um eletrólito sólido que combine alta condutividade iônica, estabilidade mecânica e segurança química é crucial. A Toyota e a Idemitsu acreditam que seu eletrólito à base de sulfeto, com um novo eletrólito sólido flexível que resiste a rachaduras, alcança o equilíbrio ideal, aproximando-as dos padrões comerciais de durabilidade.
Embora materiais à base de sulfeto possam reagir com a umidade, a Idemitsu garante alta resistência à água em seus materiais, mitigando preocupações com segurança. Essa inovação poderá, futuramente, reduzir os custos de fabricação ao eliminar a necessidade de ambientes controlados durante a montagem. A Toyota, porém, esclarece que as baterias de estado sólido são apenas uma das quatro tecnologias que explora, mantendo outras como baterias bipolares de íons de lítio em desenvolvimento e a cooperação com a Panasonic através da joint venture PPES.
Outras Inovações no Cenário das Baterias
Enquanto a Toyota avança, outras empresas também inovam. A Toshiba revelou a bateria LNMO, que utiliza lítio, níquel, manganês e oxigênio. Ela carrega até 80% em cinco minutos e suporta mais de 6.000 ciclos. Um diferencial é a ausência de cobalto ou outros metais raros, reduzindo custos e riscos de fornecimento. A Toshiba superou o problema da geração de gás no LNMO modificando a superfície do cátodo.
A TDK anunciou uma bateria de estado sólido com densidade de energia volumétrica de 1.000 Wh/L, usando um ânodo de liga de lítio. Destinada a dispositivos pequenos como fones de ouvido e smartwatches, essa bateria não utiliza eletrólitos líquidos inflamáveis, embora seu eletrólito sólido à base de cerâmica seja frágil para aplicações automotivas.
A chinesa CATL, líder global em fabricação de baterias, planeja iniciar a produção em massa das primeiras baterias de íons de sódio ainda este ano. O sódio, abundante e distribuído globalmente, reduz riscos geopolíticos e de cadeia de suprimentos. As baterias de íons de sódio da CATL alcançam densidade energética competitiva e oferecem “segurança inerente” devido à sua estabilidade térmica. Embora ainda não sejam competitivas em custo com as baterias LFP existentes, elas podem encontrar seu nicho em aplicações onde custo, segurança e sustentabilidade são prioridade. A CATL também inovou com baterias de carregamento ultrarrápido e pacotes de “dupla potência” para otimizar autonomia e velocidade de carga.
Em síntese, a indústria global de baterias entra em uma nova era de inovação. Seja com estado sólido, LNMO, liga de lítio ou íons de sódio, as empresas buscam superar os limites atuais. O futuro da mobilidade elétrica e do armazenamento de energia depende de qual dessas tecnologias emergirá como líder.
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