Toshiba opracowała prototyp nowego typu akumulatora litowo-jonowego, który jako wodny elektrolit wykorzystuje wodę. Ta nowa bateria nie zawiera żadnych palnych rozpuszczalników organicznych, dzięki czemu może działać w niskich temperaturach nawet do -30 ° C i wykazuje niskie ryzyko podczas długotrwałego użytkowania, nawet w przypadku pożaru. Zapewnia również wysoką trwałość 2000 cykli ładowania i rozładowania, dzięki czemu można go używać w wielu zastosowaniach związanych z magazynowaniem energii o dużej pojemności.
Energia, którą można uzyskać z odnawialnych źródeł energii, takich jak słońce i wiatr, zmienia się wraz z porą dnia, pogodą, porą roku i lokalizacją. Gdybyśmy mieli osiągnąć stabilne zasilanie z tych odnawialnych źródeł energii, potrzebowalibyśmy akumulatorów stacjonarnych o dużej skali, które mogą przechowywać tę energię, gdy jest dostępna, i dostarczać ją w razie zapotrzebowania. Te duże baterie to zwykle akumulatory litowo-jonowe (LIB) o dużej gęstości energii; Jednak wadą tych akumulatorów LIB jest to, że używają one palnych rozpuszczalników organicznych w celu uzyskania wysokiej gęstości energii. Jest to poważny problem w zakresie bezpieczeństwa, dlatego te akumulatory na dużą skalę nie mogą być używane w zastosowaniach, w których wymagany jest wysoki poziom bezpieczeństwa.
Poprzednie akumulatory SCiB firmy Toshiba poprawiły parametry bezpieczeństwa dzięki zastąpieniu zwykłej anody grafitowej niepalnym tlenkiem tytanianu litu (LTO). Teraz firma jeszcze bardziej zwiększyła bezpieczeństwo, opracowując akumulator wykorzystujący wodny elektrolit. Podczas gdy LTO zabezpiecza akumulator przed wstrząsami i wibracjami, wodny elektrolit zapewnia bezpieczeństwo w przypadku pożaru w miejscu instalacji. Ten postęp zarówno upraszcza środki bezpieczeństwa niezbędne podczas instalacji, jak i poszerza zakres miejsc, w których można instalować systemy. Obecnie można rozważyć instalację w pobliżu obszarów mieszkalnych i wewnątrz budynków biurowych, co przyczyni się do szerszego stosowania akumulatorów na dużą skalę.
Dotychczasowy problem z akumulatorami wodnymi polegał na tym, że elektroliza elektrolitu wodnego powodowała degradację akumulatora i wydajności cyklu. Firma Toshiba rozwiązała ten problem dzięki nowej konstrukcji baterii, która łączy w sobie separator stałego elektrolitu i elektrolit o wysokim stężeniu soli litu. Takie podejście zapobiega migracji jonów wodoru (cząsteczek wody) z katody do anody, hamując elektrolizę, jak pokazano na głównym zdjęciu. Poprawiła wydajność, zwiększając liczbę cykli ładowania i rozładowania do ponad 2000, 10 razy więcej niż jest to możliwe przy obecnej technologii, a jednocześnie osiąga napięcie 2,4 V, wysokie jak na akumulator wodny.
Nowy akumulator wykorzystuje wodny elektrolit, który nie zamarza w niskich temperaturach, który ładuje się i rozładowuje już w temperaturze -30 ° C.Kolejnym plusem jest to, że wodny elektrolit nie tylko poprawia bezpieczeństwo pracy, ale także ma obniżyć koszty upraszczając zakłady produkcyjne. Toshiba będzie dalej rozwijać badania i rozwój baterii wodnej, mając na celu dostarczenie próbek we wczesnym terminie.