由于使用了氧化物固体电解质和锂合金阳极,其能量密度大大高于 TDK的传统量产固态电池(类型:CeraCharge)。此外,氧化物固体电解质的使用也使电池尤为安全,可适用于可穿戴设备和其他与人体直接接触的设备。

6月17日消息,日本TDK宣布,其在小型固态电池材料方面取得了重大突破,预计这一进展将显著提升无线耳机、智能手表等小型电子设备的性能。该新材料的能量密度(即特定空间内可存储的能量)达到1,000Wh/L,是TDK目前量产电池的约100倍。

TDK成立于1935年,在电池材料和技术方面拥有丰富经验,目前占据了智能手机等小型电池50%至60%的全球市场份额,并致力于在包括能源存储设备和大型电子设备(如无人机)在内的中型电池市场取得领先地位。

图源:TDK官网

据悉,此次开发的电池将采用全陶瓷材料制成,包括氧化物系固态电解质和锂合金负极。TDK公司表示,该电池的高储电能力将使其能够实现更小尺寸和更长寿命,而氧化物材料则提供高稳定性,从而提高安全性。

据TDK官网介绍,由于使用了氧化物固体电解质和锂合金阳极,其能量密度大大高于 TDK的传统量产固态电池(类型:CeraCharge)。此外,氧化物固体电解质的使用也使电池尤为安全,可适用于可穿戴设备和其他与人体直接接触的设备。

同时,根据欧盟电池法规,纽扣电池要求更换为可充电电池,而该电池可用于取代纽扣原电池,从而减少对环境的影响。

与传统的液体电解质电池相比,全固态电池具有更安全、更轻便、未来可能成本更低、寿命更长和充电速度更快的潜在优势。由于新型固态电池的能量密度高达1,000 Wh/L,这意味着在相同体积或重量下,这些设备可以存储更多的能量。因此,无线耳机和智能手表的续航时间将大幅提升,用户可以在更长时间内使用这些设备而无需充电。

TDK 将以开发新产品固态电池为目标,努力开发电池芯和封装结构设计,并向量产迈进。此外,TDK 还将运用在电子元件业务中积累的生产工程技术,通过积层层压技术提高电池容量,并扩大其工作温度范围。

实际上,固态电池作为一种新型能源存储技术,在电动汽车领域的应用更具应用前景。但目前该电池技术旨在用于小型电池,取代现有硬币型电池,应用于手表和其他小型电子设备。

对此,TDK公司表示,该电池在应用于智能手机上仍然存在技术挑战,即短期内使用陶瓷材料的固态电池在向大尺寸电池方向上将更加脆弱。

数据分析公司 Wood Mackenzie 的高级研究分析师 Kevin Shang 也表示,固态氧化物电池应用于智能手机还面临“不利于机械加工的特性”以及难以实现大规模量产等挑战。

业内专家也认为,该技术有望彻底改变能源存储方式,但同时也面临着大规模量产的巨大挑战,尤其是在大尺寸电池方面。

目前固态电池面临的主要技术挑战在于需要从材料层面进行突破,包括无机固态电解质的选择和优化。同时,固态电池的成本较高,且市场接受度较低,这限制了其大规模商业化应用。

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