Tamaño del mercado de baterías imprimibles, participación y análisis de la industria por tipo (batería primaria, batería secundaria), por aplicaciones (dispositivos RFID, tarjetas alimentadas, dispositivos médicos, sensores, juguetes inteligentes, otros) y pronóstico regional, 2024-2032

Las aplicaciones electrónicas se han hecho presentes en todos los aspectos de la vida diaria. Los dispositivos electrónicos requieren fuentes de energía para funcionar sin problemas. Las fuentes de energía ideales deben tener una alta flexibilidad en cuanto a espesor, forma geométrica, voltaje, capacidad y peso. Las baterías impresas cumplen los criterios de flexibilidad de la fuente de energía.    

Las baterías impresas suelen estar basadas en litio (Li) y zinc (Zn). Las baterías impresas de litio son de iones de litio con diferentes electrodos (grafito o LixCn para el ánodo y LiCoO2, LiMnO2 o LiFePO4 para el cátodo, dióxido de litio-manganeso (Li-MnO2) y post-Li, es decir, litio-aire, cátodo de azufre, etc.). En relación a las baterías de zinc, las más utilizadas son el dióxido de zinc‐manganeso (Zn‐MnO2) (Zn para ánodo y MnO2 para cátodo), zinc‐aire y óxido de zinc‐plata (Zn‐Ag2O). Además, existen otros sistemas electroquímicos, como el níquel/hidruro metálico, que también se han aplicado en baterías impresas. Apilados o intercalados y coplanares o paralelos son dos tipos de arquitectura utilizados para la batería impresa.

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La arquitectura de pila o sándwich consta de un colector de corriente para el ánodo, ánodo, separador con electrolito, cátodo y colector de corriente para el cátodo, todo depositado en un sustrato flexible con un espesor total de 0,5 mm para la batería impresa. La arquitectura coplanar o paralela para baterías impresas, que consta del ánodo y el cátodo en posición uno al lado del otro. Se están investigando varias otras arquitecturas para baterías paralelas.   

Según el tipo de batería, la batería imprimible se divide en batería primaria y secundaria. Una batería primaria son baterías no recargables, mientras que las baterías secundarias son baterías recargables. Normalmente, las baterías a base de zinc son las primarias, excepto las de hidruro metálico de níquel. La batería impresa primaria más común es el sistema de dióxido de zinc‐manganeso (Zn‐MnO2) (Zn para ánodo y MnO2 para cátodo).

Las baterías de Zn-MnO2 pueden ser las más adecuadas cuando no se requiere alto voltaje debido a su alto contenido de energía, menor resistencia interna, larga vida útil y bajo costo de Zn y MnO2 en comparación con los materiales de las baterías de litio. Según las aplicaciones, las baterías impresas se segmentan en dispositivos RFID, tarjetas alimentadas, dispositivos médicos, sensores, juguetes inteligentes, etc. Las aplicaciones de baterías impresas en dispositivos médicos incluyen sistemas de monitoreo de la salud, usos cosméticos y para el cuidado de heridas, parches inalámbricos para el monitoreo de pacientes ( electrocardiogramas, monitorización de signos vitales, etc.) y pulseras de pacientes.     

El principal impulsor del mercado mundial de baterías imprimibles es el crecimiento de dispositivos de almacenamiento de energía inteligentes y flexibles. Las baterías impresas son una alternativa a las baterías convencionales para aplicaciones como dispositivos pequeños y portátiles, detección de radiofrecuencia, envases interactivos, dispositivos médicos y productos de consumo relacionados. La principal limitación del mercado mundial de baterías imprimibles es la diferencia de precio entre las baterías tradicionales y las impresas. Las baterías convencionales cuestan menos que las impresas.  

Jugadores clave cubiertos

Algunas de las empresas destacadas en el sector de baterías imprimibles a nivel mundial son Imprint Energy, Printed Energy, Enfucell, Power Paper, Blue Spark Technologies, Applied Materials, Printed Electronics Ltd, Prelonic Technologies y BrightVolt.

Segmentación

Análisis Regional

El mercado mundial de baterías imprimibles se ha segmentado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África. Se espera que América del Norte y Europa dominen el mercado de baterías imprimibles. Tanto América del Norte como Europa cuentan con una infraestructura sólida para la investigación en tecnología moderna de baterías imprimibles. Se espera que los centros de investigación universitarios de América del Norte y Europa proporcionen el próximo avance en la tecnología de baterías imprimibles. Actualmente, China es el centro de fabricación de productos electrónicos. China domina la producción de baterías para vehículos eléctricos y será extremadamente fácil para los fabricantes chinos adaptarse a la tecnología de baterías imprimibles. La política "Hecho en China 2025" promueve el desarrollo y la fabricación internos de campos de alta tecnología.       

Desarrollos clave de la industria

• En marzo de 2019, Evonik lanzó TAeTTOOz®, una nueva tecnología de material para baterías imprimibles que ha sido desarrollada sobre la base de polímeros redox por Creavis, la unidad de innovación estratégica de Evonik.


• En mayo de 2017, nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego tienen una batería impresa extensible y recargable. Estas baterías impresas a base de zinc han incorporado una capa de polímero hiperelástico hecha de isopreno, que es uno de los ingredientes principales del caucho, y poliestireno.