Imec, o centro de pesquisa e inovação líder mundial em nanoeletrônica, energia e tecnologias digitais e parceiro em EnergyVille, fabricou um tipo inovador de bateria de íon-lítio de estado sólido que atinge uma densidade de energia de 200 Wh / litro e uma velocidade de carregamento de 0,5 ° C (2 horas). Esta bateria é um marco em nosso roteiro para superar o desempenho da bateria de íon-lítio úmida e atingir 1000Wh / L a 2C em 2024. Com este caminho claro de engenharia de desempenho, A tecnologia de bateria da imec está pronta para se tornar um competidor para alimentar o carregamento rápido de amanhã, veículos de longo curso.

O futuro da mobilidade será em grande parte elétrico, alimentado por carregamento rápido, seguro, e baterias compactas. As baterias recarregáveis ​​de íon de lítio de hoje têm espaço para melhorias, mas não o suficiente para permitir autonomia e autonomia suficientes. Os pesquisadores do Imec estão trabalhando em uma próxima geração de baterias, substituindo o eletrólito úmido por um sólido, a fim de aumentar a densidade de energia da célula.

Recentemente, A imec desenvolveu um eletrólito nanocompósito sólido com uma condutividade excepcionalmente alta de até 10 mS / cm e com potencial para aumentá-la ainda mais. Com este novo eletrólito, imec já fez um protótipo de bateria. O eletrólito foi aplicado na célula da bateria como um precursor líquido, e solidificado depois. O protótipo da bateria atingiu uma densidade de energia volumétrica de 200 Wh / litro a uma velocidade de carregamento de 0, 5C (2 horas).

"Nossos resultados mostram que podemos fazer baterias de estado sólido com potencial para atingir as capacidades de baterias úmidas, e isso usando processos de fabricação semelhantes aos de baterias úmidas, "diz Philippe Vereecken, cientista principal e gerente de programa do imec, "Mas, ao contrário das baterias molhadas, nossas baterias de estado sólido serão compatíveis com ânodos de lítio metálicos com uma meta de 1, 000Wh / litro a uma velocidade de carregamento de 2C (meia hora). Esse, junto com sua vida útil mais longa e maior segurança, os torna uma tecnologia de bateria compacta promissora para os veículos de longo alcance do futuro. "

Para melhorar ainda mais o desempenho da bateria, A imec está estudando a combinação de eletrodos de nanopartículas com seu eletrólito nanocompósito sólido. O Imec usa revestimentos ultrafinos como as chamadas camadas de buffer para controlar a interface entre o eletrodo ativo e o eletrólito. Essa tecnologia também pode ser usada para melhorar o desempenho de células de líquido padrão e até mesmo para baterias totalmente de estado sólido com eletrólitos inorgânicos prensados ​​e sinterizados.

Trazer tecnologia de bateria inovadora para a fruição e transferi-la para o mercado exigirá o envolvimento e o compromisso dos principais fornecedores de materiais e produtores de baterias do mundo. Portanto, O imec realiza seu P&D de bateria como um programa colaborativo de inovação aberta ao qual convida todos os interessados.