[A densidade enerxética das baterías de litio no futuro podería chegar a 1,5 ou 2 veces a actual, o que significa que as baterías se farán máis pequenas.]
[A redución do custo das baterías de ións de litio está como máximo entre o 10 % e o 30 %. É difícil reducir o prezo á metade.]
Desde os teléfonos intelixentes ata os coches eléctricos, a tecnoloxía das baterías está a infiltrarse gradualmente en todos os aspectos da vida. Entón, en que dirección se desenvolverá a batería do futuro e que cambios traerá á sociedade? Con estas preguntas en mente, o reporteiro de First Financial entrevistou o mes pasado a Akira Yoshino, un científico xaponés que gañou o Premio Nobel de Química polas baterías de ións de litio este ano.
Na opinión de Yoshino, as baterías de ións de litio seguirán dominando a industria das baterías nos próximos 10 anos. O desenvolvemento de novas tecnoloxías como a intelixencia artificial e a Internet das Cousas traerá cambios "impensables" ás perspectivas de aplicación das baterías de ións de litio.
Cambio inimaxinable
Cando Yoshino se decatou do termo "portátil", decatouse de que a sociedade necesitaba unha nova batería. En 1983, naceu no Xapón a primeira batería de litio do mundo. Yoshino Akira produciu o primeiro prototipo mundial dunha batería recargable de ións de litio e fará unha contribución destacada ao desenvolvemento de baterías de ións de litio amplamente utilizadas en teléfonos intelixentes e vehículos eléctricos no futuro.
O mes pasado, Akira Yoshino declarou nunha entrevista exclusiva co xornalista financeiro número 1 que, despois de saber que gañara o Premio Nobel, «non ten sentimentos reais». «As entrevistas completas posteriores puxéronme moi ocupado e non podería estar máis feliz», dixo Akira Yoshino. «Pero a medida que se achega o día de recibir os premios en decembro, a realidade dos premios faise máis forte».
Nos últimos 30 anos, 27 académicos xaponeses ou nipóns gañaron o Premio Nobel de Química, pero só dous deles, incluído Akira Yoshino, recibiron premios como investigadores corporativos. «No Xapón, os investigadores de institutos de investigación e universidades xeralmente reciben premios, e poucos investigadores corporativos da industria gañaron premios», dixo Akira Yoshino ao First Financial Journalist. Tamén fixo fincapé nas expectativas da industria. Cre que hai moita investigación de nivel Nobel dentro das empresas, pero a industria xaponesa debería mellorar o seu liderado e eficiencia.
Yoshino Akira cre que o desenvolvemento de novas tecnoloxías como a intelixencia artificial e a Internet das Cousas traerá cambios "impensables" ás perspectivas de aplicación das baterías de ións de litio. Por exemplo, o avance do software acelerará o proceso de deseño de baterías e o desenvolvemento de novos materiais, e pode afectar o uso da batería, permitindo que a batería se utilice no mellor ambiente.
A Yoshino Akira tamén lle preocupa moito a contribución da súa investigación á resolución dos problemas do cambio climático global. Declaroulle a *First Financial Journalist* que fora galardoado por dúas razóns. A primeira é contribuír ao desenvolvemento dunha sociedade móbil intelixente; a segunda é proporcionar un medio importante para protexer o medio ambiente global. «A contribución á protección ambiental será cada vez máis evidente no futuro. Ao mesmo tempo, esta tamén é unha gran oportunidade de negocio», declarou Akira Yoshino a un reporteiro financeiro.
Yoshino Akira, como profesor, díxolles aos estudantes durante unha conferencia na Universidade Meijo que, dadas as altas expectativas do público sobre o uso de enerxías renovables e baterías como contramedida para o quecemento global, ofrecerá a súa propia información, incluíndo reflexións sobre cuestións ambientais.
Quen dominará a industria das baterías
O desenvolvemento da tecnoloxía das baterías desencadeou unha revolución enerxética. Desde os teléfonos intelixentes ata os coches eléctricos, a tecnoloxía das baterías é omnipresente e cambia todos os aspectos da vida das persoas. Se a batería do futuro será máis potente e de menor custo afectará a cada un de nós.
Na actualidade, a industria está comprometida coa mellora da seguridade da batería e coa súa densidade enerxética. A mellora do rendemento da batería tamén axuda a abordar o cambio climático mediante o uso de enerxías renovables.
Na opinión de Yoshino, as baterías de ións de litio seguirán dominando a industria das baterías nos próximos 10 anos, pero o desenvolvemento e o auxe das novas tecnoloxías tamén seguirán fortalecendo a valoración e as perspectivas da industria. Yoshino Akira declarou a First Business News que a densidade enerxética das baterías de litio no futuro podería chegar a 1,5 ou 2 veces a actual, o que significa que a batería se fará máis pequena. «Isto reduce o material e, polo tanto, reduce o custo, pero non haberá unha diminución significativa no custo do material». Dixo: «A redución no custo das baterías de ións de litio é como máximo entre o 10 % e o 30 %. Querer reducir o prezo á metade é máis difícil».
Cargaránse os dispositivos electrónicos máis rápido no futuro? En resposta, Akira Yoshino dixo que un teléfono móbil se carga en 5-10 minutos, algo que se conseguiu no laboratorio. Pero a carga rápida require unha voltaxe forte, o que afectará á duración da batería. En moitas situacións da realidade, pode que a xente non precise cargar particularmente rápido.
Desde as primeiras baterías de chumbo-ácido, pasando polas baterías de níquel-hidruro metálico que son os piares de empresas xaponesas como Toyota, pasando polas baterías de ións de litio empregadas por Tesla Roaster en 2008, as baterías tradicionais de ións de litio líquidos dominaron o mercado das baterías eléctricas durante dez anos. No futuro, a contradición entre a densidade enerxética e os requisitos de seguridade e a tecnoloxía tradicional das baterías de ións de litio será cada vez máis destacada.
En resposta aos experimentos e aos produtos de baterías de estado sólido de empresas estranxeiras, Akira Yoshino dixo: «Penso que as baterías de estado sólido representan unha dirección futura e que aínda hai moito marxe de mellora. Espero ver novos progresos pronto».
Tamén dixo que as baterías de estado sólido teñen unha tecnoloxía similar ás baterías de ións de litio. «Grazas á mellora da tecnoloxía, a velocidade de natación dos ións de litio pode finalmente alcanzar unhas 4 veces a velocidade actual», dixo Akira Yoshino a un reporteiro de First Business News.
As baterías de estado sólido son baterías de ións de litio que empregan electrolitos de estado sólido. Dado que os electrolitos de estado sólido substitúen o electrolito orgánico potencialmente explosivo das baterías de ións de litio tradicionais, isto resolve os dous problemas principais da alta densidade de enerxía e o alto rendemento de seguridade. Os electrolitos de estado sólido úsanse á mesma enerxía. A batería que substitúe o electrolito ten unha maior densidade de enerxía, ao mesmo tempo que ten unha maior potencia e un maior tempo de uso, que é a tendencia de desenvolvemento da próxima xeración de baterías de litio.
Pero as baterías de estado sólido tamén enfrontan desafíos como a redución de custos, a mellora da seguridade dos electrólitos sólidos e o mantemento do contacto entre os eléctrodos e os electrólitos durante a carga e a descarga. Na actualidade, moitas empresas automobilísticas xigantes globais están a investir fortemente en I+D para baterías de estado sólido. Por exemplo, Toyota está a desenvolver unha batería de estado sólido, pero o custo non se revela. As institucións de investigación prevén que para 2030 a demanda mundial de baterías de estado sólido se achegue aos 500 GWh.
O profesor Whitingham, que compartiu o Premio Nobel con Akira Yoshino, afirmou que as baterías de estado sólido poderían ser as primeiras en empregarse en dispositivos electrónicos pequenos, como os teléfonos intelixentes. «Porque aínda hai grandes problemas na aplicación de sistemas a grande escala», dixo o profesor Wittingham.
Data de publicación: 16 de decembro de 2019