Toshiba ha desenvolupat un prototip per a un nou tipus de bateria de ions de liti recarregable que utilitza aigua com a electròlit aquós. Aquesta nova bateria no té dissolvents orgànics inflamables que li permetin funcionar a baixes temperatures fins i tot de -30 ° C i demostren un risc baix durant l’ús a llarg termini, fins i tot en cas d’incendi. També ofereix una alta durabilitat de 2.000 cicles de càrrega i descàrrega, cosa que permet utilitzar-se en moltes aplicacions d’emmagatzematge d’energia de gran capacitat.
L’energia que es pot obtenir a partir de fonts d’energia renovables com el sol i el vent oscil·la amb l’hora del dia, el temps, la temporada i la ubicació. Si aconseguíssim un subministrament d’energia estable a partir d’aquestes fonts d’energia renovables, necessitaríem bateries estacionàries a gran escala que puguin emmagatzemar aquesta energia quan estiguin disponibles i obtenir-la durant la demanda. Aquestes bateries a gran escala són normalment bateries recarregables d’ions de liti (LIB) amb alta densitat d’energia; no obstant això, l’inconvenient d’aquestes bateries LIB és que utilitzen dissolvents orgànics inflamables per aconseguir una alta densitat d’energia. Aquesta és una preocupació important per a la seguretat i, per tant, aquestes bateries d’emmagatzematge a gran escala no es poden utilitzar en aplicacions on es requereix seguretat d’alt nivell.
Les anteriors bateries SCiB de Toshiba van millorar el rendiment de seguretat en substituir l’ànode de grafit habitual per un òxid de titanat de liti (LTO) no inflamable. Ara, la companyia ha augmentat encara més la seguretat desenvolupant una bateria que utilitza un electròlit aquós. Tot i que el LTO assegura la bateria contra xocs i vibracions, l'electròlit aquós garanteix la seguretat en cas d'incendi al lloc de la instal·lació. Aquest avanç simplifica les mesures de seguretat necessàries durant la instal·lació i amplia l'abast de les ubicacions on es poden instal·lar sistemes. Ara és possible considerar la instal·lació a prop de zones residencials i a l'interior d'edificis d'oficines, un factor que contribuirà a l'ús més estès de bateries d'emmagatzematge a gran escala.
El problema de les bateries aquoses fins ara ha estat que, amb el temps, l'electròlisi de l'electròlit aquós degrada el rendiment de la bateria i del cicle. Toshiba ho ha superat amb una nova estructura de bateria que combina un separador d’electròlits sòlids i un electròlit amb una alta concentració de sal de liti. Aquest enfocament evita que els ions d’hidrogen (molècules d’aigua) migrin del càtode a l’ànode, suprimint l’electròlisi tal com es mostra a la imatge principal. Ha millorat el rendiment en augmentar el nombre de cicles de càrrega i descàrrega a més de 2.000, deu vegades superior al possible amb la tecnologia actual, alhora que aconsegueix un voltatge de 2,4 V, elevat per a una bateria aquosa.
La nova bateria adopta un electròlit aquós que no es congela a baixes temperatures, que produeix càrrega i descàrrega a una temperatura tan baixa com -30 ° C. Un altre avantatge és que l’electròlit aquós no només millora la seguretat operativa, sinó que també s’espera que redueixi els costos. simplificant les instal·lacions de fabricació. Toshiba seguirà avançant en la investigació i el desenvolupament de la bateria aquosa, amb l'objectiu de proporcionar mostres a una data primerenca.