Na terça-feira, horário local, a Toshiba Corporation do Japão anunciou que desenvolveu uma bateria de íons de lítio que não contém cobalto metálico, que pode suprimir significativamente os gases gerados pelas reações colaterais da bateria, melhorando assim o desempenho da bateria. Nos testes, a nova bateria pode ser carregada 80% em 5 minutos, e a Toshiba disse que se esforçará para alcançar a comercialização em 2028. A empresa afirma que a nova bateria poderá ser usada em uma ampla gama de aplicações, desde ferramentas elétricas comuns até veículos elétricos.
Cobalto e níquel são amplamente utilizados como componentes de materiais catódicos para baterias de íon-lítio. No entanto, o cobalto é um metal raro e tem potenciais problemas com a estabilidade de custos e a fiabilidade da cadeia de abastecimento. A nova bateria de íons de lítio da Toshiba não contém cobalto e contém menos níquel, o que a torna uma solução superior em termos de custo e conservação de recursos.
O uso de materiais catódicos de alto potencial de nível 5V em baterias de íons de lítio melhorará a tensão da bateria e o desempenho de energia, mas também tem algumas desvantagens: os produtos de decomposição catalisarão a decomposição de solventes no eletrólito e também produzirão reações colaterais de gases que reduzem o desempenho da bateria. A Toshiba afirma que sua nova bateria de íons de lítio pode melhorar significativamente esses problemas.
A Toshiba disse que os recursos da nova bateria incluem suporte para carregamento ultrarrápido, carregamento de 80% em 5 minutos e longa vida útil, com uma taxa de retenção de capacidade de 99,2% mesmo após 100 ciclos de carga e descarga em altas temperaturas de 60 graus Celsius.
Como um dos principais mercados para baterias de íons de lítio, a indústria automotiva está explorando a tecnologia de carregamento rápido de alta tensão para resolver a "ansiedade de carregamento" e a "ansiedade de autonomia" dos usuários. E as baterias de alta tensão reduzirão o número de pilhas de baterias necessárias para os módulos de bateria e reduzirão os custos.
A pesquisa da Toshiba descobriu que o eletrólito se decompõe e gera gás na superfície do material do eletrodo positivo de alto potencial, fazendo com que os componentes metálicos se dissolvam e se depositem na superfície do eletrodo negativo. A empresa utilizou essas descobertas para desenvolver uma tecnologia que inibe efetivamente a reação do material do cátodo com o eletrólito.
A empresa também desenvolveu uma tecnologia que limita a transferência de íons de lítio desativados na superfície negativa do eletrodo para melhorar o desempenho e a vida útil da bateria. Através da combinação destas tecnologias, a geração de gás é suprimida com sucesso mesmo quando são utilizados eletrólitos convencionais altamente condutores.
Yasuhiro Harada, pesquisador sênior do Laboratório de Pesquisa de Fronteira de Nanomateriais do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Toshiba, disse: "Para implantar esta tecnologia para uso automotivo, precisamos aumentar a capacidade para atingir esse objetivo. Para aumentar a bateria, também precisamos de muita verificação, e acreditamos que devemos começar em áreas com barreiras técnicas mais baixas e depois direcionar aplicações automotivas com barreiras técnicas mais altas. Em relação à comercialização de baterias de bordo, consideraremos o progresso tecnológico e consultaremos o departamento de baterias para verificar se o objetivo está correto. Se algum fabricante, incluindo fabricantes de automóveis, estiver interessado, avançaremos juntos."