Sự phát triển của thế hệ lưu trữ năng lượng tiếp theo đã có một bước tiến đáng kể. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku đã công bố một phương pháp tiên phong nhằm đơn giản hóa quy trình sản xuất pin lithium kim loại thể rắn hoàn toàn. Theo cách truyền thống, việc tạo ra một giao diện ổn định giữa lithium kim loại và chất điện phân rắn đòi hỏi nhiệt độ cao hoặc các xử lý chân không phức tạp để khắc phục tạp chất bề mặt.
Kỹ thuật mới sử dụng liên kết siêu âm để ghép trực tiếp lithium kim loại với Lithium Lanthanum Zirconium Oxide, một chất điện phân rắn oxit kiểu garnet, ở nhiệt độ phòng chỉ trong vài giây. Trong quá trình này, rung động siêu âm hiệu quả trong việc loại bỏ lớp cách điện trên bề mặt lithium, trong khi áp lực tác dụng khiến lithium biến dạng dẻo, bảo đảm tiếp xúc chặt chẽ. Phương pháp này đã giảm điện trở giao diện xuống còn khoảng 225 ohms trên mỗi centimet vuông. Khi một lớp vàng mỏng được tích hợp, điện trở giảm mạnh xuống chỉ còn 1.5 ohms trên mỗi centimet vuông.
Đổi mới này giải quyết một nút thắt lớn trong thương mại hóa pin thể rắn: mức tiêu thụ năng lượng cao và tính chất tốn thời gian của quá trình hình thành giao diện. Bằng cách cho phép lắp ráp nhanh ở nhiệt độ phòng, phương pháp này mở đường cho những loại pin hiệu suất cao, an toàn hơn với chi phí sản xuất thấp hơn đáng kể. Khi thị trường pin thể rắn toàn cầu được dự báo sẽ tăng trưởng theo cấp số nhân đến năm 2030, những đột phá ở cấp độ quy trình như vậy là yếu tố then chốt để đưa thành công từ phòng thí nghiệm ra các ứng dụng xe điện đại trà.
