Baterias de estado sólido: atendendo à crescente demanda
A Solvay está conduzindo o desenvolvimento de materiais de última geração para baterias de estado líquido e sólido, atendendo à crescente demanda da indústria automotiva para os veículos elétricos. O mundo nunca precisou de tantas baterias, provendo energia para cidades, comunidades e tecnologias sustentáveis de hoje e de amanhã. O mercado de veículos elétricos prevê um crescimento global anual de mais de 30% nos próximos quatro anos – o que representará 80% do mercado de baterias de íons de lítio (Li-ion) até 2022.
O exclusivo portfólio de soluções da Solvay está direcionado aos principais desafios enfrentados atualmente por esse setor: desenvolvimento de baterias mais leves, mais seguras e duráveis – tudo isso a baixo custo.
Melhor química, mais soluções
Com laboratórios especializados em aplicações de baterias e uma forte presença mundial em Pesquisa e Desenvolvimento, a Solvay assume uma posição de liderança na criação da química certa para ajudar a alimentar os carros elétricos. As atividades da nossa área de Pesquisa e Inovação em armazenamento de energia, somada à nossa expertise em matérias-primas, polímeros, matéria mole e formulações, focam o desenvolvimento de soluções para baterias de alto desempenho e mais seguras.
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Revestimentos – Solef®PVDF
Aglutinante - Solef®PVDF
Líquidos iônicos – NOHMS
Solventes fluorados – Energain®
Sais de lítio – Liftsi, Lifsi, LiTA
Aditivos fluorados – FIEC, F2EC, AS
- Desempenho
- Redução de custo
- Segurança
A solução LITFSI® da Solvay, por exemplo, é um componente essencial para baterias de íons de lítio tanto em eletrólitos líquidos quanto sólidos. Principal diferença na composição de baterias de estado líquido e de estado sólido, um eletrólito é um composto químico que conduz eletricidade – quando derretido ou dissolvido –, ao se transformar em íons. LITFSI® proporciona fortes propriedades eletroquímicas e alta estabilidade (química e térmica), aspectos que garantem segurança e desempenho nas principais aplicações finais, como veículos elétricos, bicicletas elétricas, telas planas, smartphones e laptops.
(figura)
De eletrólito líquido a bateria de estado sólido
Hoje - eletrólito líquido – separador – ânodo – cátodo
Futuro – ânodo de lítio líquido – sólido – cátodo de compósito
Rumo a uma bateria de estado sólido sem separador
A prometida proposta de valor das baterias de estado sólido
Custo – Desempenho – Segurança
Duas abordagens apontadas pela indústria
Eletrólito polimérico com boa e suficiente condutividade e sólido em temperatura ambiente
Inorgânico e compósito (polímero inorgânico) que pode ser processado em condições “normais” e com boas propriedades mecânicas
Além disso, graças à expertise do Grupo em química de flúor, um portfólio robusto de produtos fluorados e uma equipe multidisciplinar global exclusiva, desenvolvemos novas soluções para a próxima geração de baterias de estado líquido e de estado sólido. Nosso polímero fluorado SOLEF® PVDF é usado para fabricar componentes da bateria (aglutinantes e separadores). O elemento flúor no composto torna a bateria resistente ao fogo, melhorando significativamente sua segurança em relação a outros polímeros.
Um diferenciado portfólio de produtos
Nosso portfólio de soluções para baterias abrange revestimentos, aglutinantes, líquidos iônicos, solventes, aditivos fluorados e sal de lítio – todos elementos-chave na composição das baterias de estado líquido e sólido, com funcionalidades de produto adaptadas às necessidades do cliente, garantindo ao mesmo tempo segurança, alto desempenho e redução de custos.
Materiais de primeira linha para baterias avançadas de íon de lítio e de estado sólido
Estimulando soluções inovadoras por meio de parcerias
A indústria de baterias está posicionada na intersecção de um grande número de competências. Por isso, estamos convencidos de que os projetos de parceria são cruciais para combinar a expertise de diferentes agentes em toda a cadeia de valor. Estamos envolvidos com vários parceiros em projetos financiados globalmente que validam a utilização de nossos materiais inovadores em aplicações do mundo real. Além disso, colaboramos com organizações acadêmicas de pesquisa e startups de alto nível em todo o mundo.
"Nossa ambição é fornecer aos nossos clientes materiais novos e eficientes para superar os desafios no campo das baterias. No coração da prestigiada EWHA Womans University, o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Solvay em Seul é capaz de desenvolver parcerias ímpares com clientes e importantes players do mercado", disse Larry Hough, chefe do Laboratório de Baterias.
Uma sólida incubadora para baterias de última geração
- O fundo de venture capital da Solvay - Solvay Ventures – investiu recentemente em duas startups que trabalham em inovadoras soluções de baterias. A NOHMs Technologies Inc. foi fundada para possibilitar soluções integradas personalizadas de eletrólitos para dispositivos automotivos e móveis, para estimular inovações com o mais alto grau de segurança possível na exposição a altas temperaturas.
- Investimos na tecnologia da SOLID POWER, que é baseada em um ânodo metálico de lítio e em uma arquitetura celular simplificada. Ao remover eletrólitos líquidos voláteis e inflamáveis, a empresa está desenvolvendo uma bateria inerentemente mais segura, que fornece mais que o dobro da densidade de energia em comparação com as melhores baterias recarregáveis disponíveis.
Criando um forte ecossistema europeu
A Solvay se integrou à SAFT Alliance para criar uma liderança europeia em eletrificação. Somando forças com a SAFT, Manz, Siemens e outros atores do mercado de baterias, estamos trabalhando em pesquisas ambiciosas e em um programa de desenvolvimento e industrialização das baterias de nova geração, baseadas em tecnologia avançada de íons de lítio e de estado sólido de alta densidade.
Por fim, mas não menos importante, aderimos à European Battery Alliance (Aliança Europeia da Bateria), o projeto da Comissão Europeia lançado em outubro de 2017 que visa enfrentar os desafios de produção e permitir a transição competitiva e limpa, com um valor estimado de 250 bilhões de euros a partir de 2025.
Nossa comprovada expertise apoiará o programa de desenvolvimento EBA250 da Alliance, abrangendo 250 colaboradores industriais inovadores – da mineração à reciclagem –, reforçando o objetivo comum de construir uma indústria de baterias forte e competitiva no coração da Europa.
Apoiar projetos da Comissão Europeia e comprometer-se com o desenvolvimento sustentável não é novidade na Solvay. Estamos apoiando os programas LIFE+ e aderimos à iniciativa Horizon 2020, demonstrando nossos esforços para reduzir a pegada ambiental de nossas próprias atividades e a de nossos clientes.