Литиево-йонните батерии, които сега доминират на пазара, използват течен електролит, който е опасен поради прегряване и пожар в случай на механична повреда на батерията. Твърдият електролит е лишен от такива недостатъци, но ресурсът му досега е бил ограничен. Японски разработчици са намерили начин да увеличат десет пъти дълготрайността на батериите с твърд електролит.
Най-малко компанията Koike в сътрудничество с изследователския отдел на института AIST, както съобщава Nikkei Asian Review, е създала монокристален материал, който може да се използва като електролит в твърдотелни батерии. За разлика от поликристалните си аналози, такъв материал намалява електрическото съпротивление с 90%, като по този начин улеснява протичането на ток в електролита и осигурява удължаване на живота на цялата батерия.
Засега Коике е в състояние да създаде монокристални плочи с диаметър не повече от 25 mm, което ограничава сферата на приложение на новия материал до твърдотелни батерии с малки размери и капацитет. Въпреки това дори те могат да се използват в различни видове носима електроника, която поради изискванията за херметичност на корпуса изобщо не предполага подмяна на батериите или позволява такава операция само в редки случаи. По-специално, ако такива батерии са оборудвани с пейсмейкъри, техният експлоатационен живот може да се увеличи от сегашните 5-10 до петдесет години. Масовото производство на компактни батерии с нов тип твърд електролит се планира да бъде установено през 2027-2028 г. чрез създаване на технологични съюзи с други производители.
По-нататъшният вектор на научните изследвания ще бъде насочен към подобряване на материалите на катодите на батериите и увеличаване на размера на клетките. Теоретично тези разработки биха могли да се приложат при производството на тягови батерии за електрически превозни средства. Твърдотелните батерии не се страхуват от високи температури и механични въздействия, което значително повишава тяхната безопасност. От техническа гледна точка обаче при създаването на електроди от новия материал все още се използва течност, тъй като тя се нанася върху повърхността им, за да се предотврати влошаване на свойствата. Като цяло батериите с този електролит трябва да се наричат батерии в "полутвърдо състояние".
Твърдотелните батерии се разработват от много производители на автомобили или свързани с тях стартъпи, като японската Toyota Motor Corporation не прави изключение, но тя разчита на използването на сулфиди като електролит, които не са толкова безопасни при работа, колкото монокристалния материал, предложен от Коике и партньорите. Експертите на Emergen Research смятат, че капацитетът на световния пазар на батерии с твърд електролит ще се увеличи от 600 млн. долара до 10,1 млрд. долара между 2021 и 2030 г.
Японска компания е разработила материал за твърдотелни батерии, който значително удължава експлоатационния им живот
Експертите на Emergen Research смятат, че капацитетът на световния пазар на батерии с твърд електролит ще се увеличи от 600 млн. долара до 10,1 млрд. долара между 2021 и 2030 г