Le nuove batterie di BTRY hanno uno spessore di pochi millimetri e sono flessibili. Foto: BTRY
Die neuartigen Batterien von BTRY sind nur wenige Millimeter dick und biegsam. Foto: BTRY
Les nouvelles batteries de BTRY ne font que quelques millimètres d’épaisseur et sont flexibles. Crédit photo: BTRY
Le innovative batterie di BTRY sono pieghevoli e spesse solo pochi millimetri. Credit: BTRY
"Possiamo caricare in modo superveloce"
«Wir können superschnell laden»
«Nos produits peuvent charger super rapidement»
«Offriamo una ricarica ultrarapida»
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La start-up BTRY, con sede a Zurigo, ha sviluppato un nuovo tipo di batteria più sicura, sostenibile e veloce da caricare. Potrebbe presto diventare lo standard.
Das Zürcher Start-up BTRY hat eine neuartige Batterie entwickelt, die sicherer, nachhaltiger und schneller ladbar ist. Sie könnte bald zum Standard werden.
La start-up zurichoise BTRY a mis au point une batterie d’un nouveau genre, qui est plus sûre, plus durable et plus rapide à charger. Elle pourrait bientôt devenir un standard.
La start-up zurighese BTRY ha sviluppato una batteria innovativa: più sicura, più sostenibile e ricaricabile più velocemente. Presto potrebbe diventare lo standard.
Due ricercatori del Laboratorio federale svizzero di scienza e tecnologia dei materiali Empa sono pronti a rivoluzionare la tecnologia delle batterie: Moritz Futscher e Abdessalem Aribia hanno sviluppato un vettore energetico chiamato BTRY, sottile come un foglio di carta.
La vostra start-up BTRY sta facendo faville. Qual è l'attrazione principale?
Moritz Futscher (MF): Oggi esistono due tipi principali di batterie: Una è quella agli ioni di litio, che può immagazzinare molta energia ma è lenta da ricaricare. Ci vogliono alcune decine di minuti per essere di nuovo pronte all'uso. Oppure, dall'altro lato, i supercondensatori. Possono essere caricati in pochi secondi, ma possono immagazzinare solo una piccola quantità di energia. Con i nostri prodotti vogliamo combinare entrambe le qualità.
Come funziona?
Abdessalem Aribia (AA): Concentrandosi su strati ultrasottili di materiale e lasciando fuori i liquidi. Le batterie di oggi contengono sempre liquidi. Sono costituite da un anodo e da un catodo, due strati necessari per l'immagazzinamento dell'energia. Un elettrolita liquido assicura che gli ioni possano fluire avanti e indietro. Tuttavia, questo elettrolita è sensibile alla temperatura e può bruciare. Per questo motivo sostituiamo il liquido con un solido. Questo garantisce una maggiore sicurezza e una densità energetica più elevata.
I liquidi conducono meglio. Come si può fare con un solido?
AA: Utilizzando i metodi di produzione dei chip dei computer e di altri settori industriali. In altre parole, abbiamo strati estremamente sottili, con uno spessore di pochi millesimi di millimetro. Su questa scala, è possibile spingere gli ioni attraverso, anche se tutto è solido.
A che punto siete attualmente?
MF: Nel bel mezzo dello sviluppo del prodotto, in fase di scalatura. Negli ultimi sei mesi abbiamo aumentato le dimensioni di un fattore 1000 e accelerato la velocità di produzione di un fattore dieci. Ora stiamo già vendendo i primi prototipi ad altri produttori di batterie.
Dove deve essere utilizzata la batteria?
MF: È particolarmente adatto per le applicazioni che richiedono energia e potenza allo stesso tempo. Per il momento stiamo iniziando con i sensori. In un secondo momento, grazie alla rapidità di ricarica, si potrebbero impiantare dispositivi medici. Infine, ci rivolgiamo all'industria dell'intrattenimento: telefoni cellulari, computer portatili, orologi.
E l'industria automobilistica?
MF: È sicuramente un mercato interessante. Ma è anche un mercato molto ambito. La maggior parte delle aziende produttrici di batterie vi si sta spingendo.
Quindi ne fai a meno per motivi tattici?
MF: Sì. La batteria dell'auto è guidata dal prezzo. Rappresenta una parte significativa del prezzo dell'auto. Ora stiamo cercando applicazioni in cui il prezzo della batteria sia solo una frazione del prodotto.
E la sostenibilità del vostro prodotto?
AA: Molto bene, direi. Abbiamo due vantaggi principali: In primo luogo, la nostra tecnologia delle batterie dura fino a dieci volte di più rispetto alle batterie attuali, il che significa che è necessario sostituirle molto più tardi. In secondo luogo, utilizziamo processi produttivi rispettosi dell'ambiente e non utilizziamo solventi tossici.
Non sono gli unici a ricercare nuove tecnologie per le batterie. Unbound Potential, una start-up di Thalwil, sostiene di aver trovato un elemento fondamentale per la transizione energetica, ma lavora con i liquidi. Chi è più avanti?
AA: Spero entrambe le cose! Credo che l'innovazione tecnologica sia importante per la Svizzera e che dobbiamo lavorare insieme per non rimanere indietro. Inoltre, le nostre batterie sono destinate a diverse applicazioni. La nostra tecnologia offre chiari vantaggi per l'elettronica portatile e i sensori. Se si ha bisogno di grandi dispositivi di accumulo di energia che non vengono spostati, la tecnologia di Unbound Potential è più economica e più adatta.
Zwei Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa schicken sich an, die Batterietechnologie zu revolutionieren: Moritz Futscher und Abdessalem Aribia haben unter dem Namen BTRY einen Energieträger entwickelt, der so dünn ist wie ein Blatt Papier.
Ihr Start-up BTRY schlägt grosse Wellen. Was ist der Clou?
Moritz Futscher (MF): Heutzutage gibt es vor allem zwei Arten von Batterien: Einerseits Lithium-Ionen-Batterien, die viel Energie speichern können, aber sich nur langsam wieder laden lassen. Es braucht ein paar Dutzend Minuten, um sie wieder richtig einsatzfähig zu machen. Oder andererseits dann Superkondensatoren. Die lassen sich in Sekunden laden, aber sie können nur wenig Energie speichern. Wir wollen mit unseren Produkten beide Qualitäten vereinen.
Wie gelingt das?
Abdessalem Aribia (AA): Indem wir auf ultradünne Materialschichten setzen und die Flüssigkeiten weglassen. Die heutigen Batterien beinhalten immer auch Flüssigkeiten. Sie bestehen aus einer Anode und einer Kathode, das sind zwei Schichten, die für die Energiespeicherung nötig sind. Ein flüssiger Elektrolyt sorgt dafür, dass die Ionen hin und her fliessen können. Dieser Elektrolyt ist aber temperaturanfällig und kann brennen. Darum tauschen wir diese Flüssigkeit durch einen Festkörper aus. Das sorgt für mehr Sicherheit und höhere Energiedichten.
Flüssigkeiten leiten besser. Wie macht man das bei einem Festkörper?
AA: Indem wir Herstellungsmethoden aus der Computerchipherstellung und anderen Industriebereichen verwenden. Das heisst, wir haben extrem dünne Schichten, die gerade mal ein paar Tausendstelmillimeter dick sind. In dieser Grössenordnung ist es möglich, die Ionen da durchzudrücken, obwohl alles fest ist.
Wo stehen Sie aktuell?
MF: Mitten in der Produktentwicklung, in der Skalierung. Wir haben in den letzten sechs Monaten die Grösse um den Faktor 1000 vergrössert und die Herstellungsgeschwindigkeit um den Faktor zehn beschleunigt. Nun verkaufen wir die ersten Prototypen bereits an andere Batteriehersteller.
Wo soll die Batterie angewendet werden?
MF: Sie ist speziell geeignet für Anwendungen, die gleichzeitig Energie und Power benötigen. Wir beginnen jetzt erst mal mit Sensoren. Später wären wegen der schnellen Ladezeit etwa implantierbare medizinische Geräte denkbar. Und schliesslich zielen wir auf die Unterhaltungsindustrie: Handys, Laptops, Uhren.
Was ist mit der Autoindustrie?
MF: Das ist auf jeden Fall ein interessanter Markt. Aber eben auch ein sehr begehrter Markt. Die meisten Batteriefirmen drängen dorthin.
Also verzichten Sie aus taktischen Gründen?
MF: Ja. Die Autobatterie ist preisgetrieben. Sie ist ein signifikanter Teil des Autopreises. Wir suchen uns jetzt erstmal Anwendungen, bei denen der Batteriepreis nur einen Bruchteil des Produkts ausmacht.
Wie steht es um die Nachhaltigkeit Ihres Produkts?
AA: Sehr gut, würde ich sagen. Wir haben zwei grosse Vorteile: Erstens hält unsere Batterietechnologie bis zu zehnmal so lange wie heutige Batterien, was bedeutet, dass man sie viel später ersetzen muss. Zweitens nutzen wir umweltfreundliche Herstellungsprozesse und kommen ohne toxische Lösungsmittel aus.
Sie sind nicht die Einzigen, die nach neuen Batterietechnologien forschen. Unbound Potential, ein Start-up aus Thalwil behauptet, ein Kernelement für den Energiewandel gefunden zu haben – arbeitet jedoch mit Flüssigkeiten. Wer hat die Nase vorn?
AA: Hoffentlich beide! Ich glaube, dass für die Schweiz technologische Innovation wichtig ist und dass man zusammenarbeiten muss, um nicht zurückzufallen. Dazu kommt, dass unsere Batterien auf unterschiedliche Anwendungen abzielen. Für tragbare Elektronik und Sensoren bietet unsere Technologie klare Vorteile. Wenn man grosse Energiespeicher braucht, die nicht bewegt werden, ist die Technologie von Unbound Potential preiswerter und besser geeignet.
Moritz Futscher et Abdessalem Aribia, deux chercheursdu Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa),s’apprêtent à révolutionner la technologie des batteries. Ils ont développé,sous le nom de BTRY, un support énergétique aussi fin qu’une feuille de papier.Interview.
Votre start-up, BTRY, fait beaucoup parler d’elle.Quelle est son originalité?
Moritz Futscher (MF): Aujourd’hui, il existeprincipalement deux types de batteries. D’une part les batteries lithium-ion,qui peuvent stocker beaucoup d’énergie, mais qui ne se rechargent que lentement(il faut quelques dizaines de minutes pour les remettre en état de marche), d’autrepart les supercondensateurs, qui peuvent être chargés en quelques secondes,mais qui stockent que peu d’énergie. Avec nos produits, nous œuvrons pourcombiner ces deux qualités.
Comment y parvient-on?
Abdessalem Aribia (AA): En misant sur des couches dematériaux ultrafines et en supprimant les liquides, qui sont toujours présentsdans les batteries actuelles. Celles-ci sont composées d’une anode et d’unecathode, deux couches nécessaires pour le stockage de l’énergie. Un électrolyteliquide permet aux ions de circuler dans les deux sens. Mais ce dernier estsensible à la température et peut brûler. C’est pourquoi nous remplaçons celiquide par un corps solide, qui garantit une plus grande sécurité et desdensités d’énergie plus élevées.
Les liquides ne sont-ils pas de meilleurs conducteurs?Comment compenser avec un solide?
AA: En utilisant des méthodes de fabrication issues dela production des puces informatiques et d’autres secteurs industriels. Concrètement,nous avons recours à des couches extrêmement fines, d’une épaisseur de quelquesmillièmes de millimètres à peine. A cette échelle, il est possible de fairepasser les ions à travers, même si tout est solide.
Où en êtes-vous actuellement?
MF: Nous sommes en plein développement de produits, enpleine mise à l’échelle. Au cours des six derniers mois, nous avons multiplié notretaille par 1000 et accéléré la vitesse de fabrication par 10. Nous vendons déjàles premiers prototypes à d’autres fabricants de batteries.
Où votre batterie sera-t-elle utilisée?
MF: Elle est particulièrement adaptée aux applicationsqui nécessitent à la fois de l’énergie et de la puissance. Pour l’heure, nousavons commencé avec des capteurs. Plus tard, nous pourrions envisager desappareils médicaux implantables en raison du temps de charge rapide. Enfin,nous visons l’industrie du divertissement, comme les téléphones et ordinateurs portables,ou les montres.
Qu’en est-il de l’industrie automobile?
MF: C’est un marché intéressant, mais aussi trèsconvoité. La plupart des entreprises qui proposent des batteries s’yprécipitent.
Vous y renoncez donc pour des raisons stratégiques?
MF: Oui. Les batteries de voiture sont très axées surle prix. Elles représentent une part significative du coût du véhicule. Pour l’instant,nous cherchons des applications pour lesquelles le prix de la batterie nereprésente qu’une petite fraction du coût total du produit.
Qu’en est-il de la durabilité de votre produit?
AA: Je dirais qu’elle est très bonne! Nous disposonsde deux grands avantages… Premièrement, la technologie de nos batteries leurpermet de tenir jusqu’à dix fois plus longtemps que les versions actuelles, cequi signifie qu’il faut moins les remplacer. Deuxièmement, nous utilisons desprocessus de fabrication écologiques et n’avons pas recours à des solvantstoxiques.
Vous n’êtes pas les seuls à rechercher de nouvellestechnologies pour les batteries. Unbound Potential, une start-up de Thalwil(ZH), affirme avoir trouvé un élément essentiel dans le processus d’évolutionénergétique, mais travaille avec des liquides. Qui a une longueur d’avance surl’autre?
AA: J’espère que nous sommes tous les deux en avance!Je pense que l’innovation technologique est importante pour la Suisse et qu’ilfaut travailler ensemble pour ne pas se laisser distancer. De plus, nosbatteries visent des applications différentes. S’agissant de l’électroniqueportable et des capteurs, notre technologie offre des avantages évidents. Enrevanche, si l’on a besoin de grands réservoirs d’énergie qui ne sont pasdéplacés, la technologie d’Unbound Potential est moins chère et mieux adaptée.
Duericercatori del Laboratorio federale svizzero per la scienza e la tecnologiadei materiali Empa sono al lavoro per rivoluzionare la tecnologia dellebatterie: Moritz Futscher e Abdessalem Aribia, sotto il nome di BTRY, hannosviluppato una batteria sottile quanto un foglio di carta.
La vostra start-up BTRY è al centro dell’attenzione.Qual è il motivo?
Moritz Futscher (MF): Oggigiornoutilizziamo principalmente due tipi di batterie. Le prime sono quelle agli ionidi litio: possono immagazzinare molta energia ma la ricarica richiede parecchiotempo. Sono necessari una ventina di minuti per renderle di nuovo utilizzabili.Dall’altra parte abbiamo i supercondensatori: possono essere ricaricati inpochi secondi ma immagazzinano solo poca energia. Con i nostri prodotti,vogliamo unire entrambe le qualità.
Come ci riuscite?
Abdessalem Aribia (AA): Puntiamo su uno strato di materiali ultrasottile edevitiamo i liquidi. Le batterie odierne contengono sempre componenti liquide. Sonocostituite da un anodo e un catodo ossia da due strati che sono necessari perl’immagazzinamento dell’energia. Un elettrolita liquido fa sì che gli ionipossano fluire da una parte all’altra. L’elettrolita è però sensibile allatemperatura e può prendere fuoco. Abbiamo quindi sostituito il liquido con unsolido. Questo garantisce una migliore sicurezza e una maggiore densità dienergia.
Una cosa l’ho imparata: i liquidi sonoconduttori migliori. Come si può ottenere lo stesso risultato con un solido?
AA: Utilizzando i metodi diproduzione impiegati nella costruzione di chip per i computer o in altrisettori industriali. Ciò significa sfruttare strati ultrasottili dello spessoredi pochi millesimi di millimetro. In questiordini di grandezza è possibile forzare il passaggio degli ioni anche se le componentisono solide.
A che punto siete attualmente?
MF: Nel bel mezzo dello sviluppo del prodotto, nella scalabilità. Negliultimi sei mesi abbiamo aumentato le quantità di mille volte e la velocità diproduzione di dieci volte. Attualmente vendiamo i primi prototipi ad altriproduttori di batterie.
In che settori verranno impiegate levostre batterie?
MF: Sono particolarmente indicate pergli utilizzi che richiedono al contempo energia e potenza. Attualmente leutilizziamo per i sensori. In futuro, grazie alla rapida velocità di ricarica,si potrebbe pensare anche ad apparecchi medici impiantati. E infine puntiamoall’industria dell’intrattenimento: telefoni, laptop, orologi.
E l’industria automobilistica?
MF: È certamente un mercato interessantema anche molto ambito. La maggior parte delle industrie per la produzione dellebatterie punta proprio alle auto.
Quindi la evitate per questioni tattiche?
MF: Sì. Le batterie per automobili sono orientate al prezzo. Sono una partesignificativa del prezzo dell’automobile. Noi cerchiamo invece attualmenteutilizzi per cui il prezzo della batteria sia solo una parte infinitesimalerispetto al prezzo del prodotto.
E per quanto riguarda la sostenibilità dei vostriprodotti?
AA: È ottima, direi! Abbiamo due grandi vantaggi: da una parte, le batteriecostruite con la nostra tecnologia durano fino a dieci volte di più rispettoalle classiche batterie, il che significa che devono essere sostituite moltomeno spesso. Inoltre, sfruttiamo processi di produzione sostenibili ed evitiamol’uso di solventi tossici.
Non siete gli unici a svolgere ricerche per svilupparenuove tecnologie per le batterie. Unbound Potential, una start-up di Thalwil,ritiene di avere scoperto un elemento essenziale per lo scambio energetico.Lavora però ancora con elementi liquidi. Chi è in vantaggio?
AA: Speriamo entrambe! Ritengo che l’innovazionetecnologica sia importante per la Svizzera e che occorra collaborare per nonrestare indietro. Inoltre, le nostre batterie e quelle di Unbound Potentialmirano a due utilizzi differenti. Per l’elettronica portatile e i sensori, lanostra tecnologia offre chiari vantaggi. Se invece sono necessari grandibatterie che non devono essere spostate, la tecnologia di Unbound Potential èpiù adatta e vantaggiosa anche a livello di prezzo.
