Toshiba je razvila prototip za novu vrstu punjive litij-ionske baterije koja koristi vodu kao vodeni elektrolit. Ova nova baterija nema zapaljiva organska otapala koja joj omogućuju rad na niskim temperaturama od čak -30 ° C i pokazuju mali rizik tijekom dugotrajne uporabe, čak i u slučaju požara. Također pruža visoku trajnost od 2000 ciklusa punjenja i pražnjenja, što omogućava upotrebu u mnogim aplikacijama za pohranu energije velikog kapaciteta.
Energija koja se može dobiti iz obnovljivih izvora energije poput sunca i vjetra oscilira s vremenom dana, vremenom, godišnjim dobom i mjestom. Da bismo postigli stabilnu opskrbu energijom iz ovih obnovljivih izvora energije, potrebne su nam velike stacionarne baterije koje mogu pohranjivati tu energiju kad je dostupna i stvarati je tijekom potražnje. Te su velike baterije obično litij-ionske punjive baterije (LIB) s velikom energetskom gustoćom; međutim, loša strana ovih LIB baterija je ta što koriste zapaljiva organska otapala za postizanje velike gustoće energije. To je glavna briga o sigurnosti i stoga ove velike akumulacijske baterije ne smiju koristiti u aplikacijama u kojima je potrebna visoka razina sigurnosti.
Prethodne Toshibaove SCiB baterije poboljšale su sigurnosne performanse zamjenom uobičajene grafitne anode s nezapaljivim litij-titanat-oksidom (LTO). Sada je tvrtka dodatno pojačala sigurnost razvijanjem baterije koja koristi vodeni elektrolit. Dok LTO štiti bateriju od udara i vibracija, vodeni elektrolit osigurava sigurnost u slučaju požara na mjestu ugradnje. Ovaj napredak ujedno pojednostavljuje sigurnosne mjere potrebne tijekom instalacije i proširuje opseg mjesta na kojima se sustavi mogu instalirati. Sada je moguće razmotriti instalaciju u blizini stambenih područja i unutar uredskih zgrada, čimbenik koji će pridonijeti široj upotrebi velikih akumulatora.
Dosad je problem s vodenim baterijama bio taj što s vremenom elektroliza vodenog elektrolita pogoršava performanse baterije i ciklusa. Toshiba je to prevladala novom strukturom baterija koja kombinira čvrsti separator elektrolita i elektrolit s visokom koncentracijom litijeve soli. Ovaj pristup sprječava migraciju vodikovih iona (molekula vode) s katode na anodu, suzbijajući elektrolizu kao što je prikazano na glavnoj slici. Poboljšao je performanse povećavajući broj ciklusa punjenja i pražnjenja na preko 2000, 10 puta veći nego što je to moguće trenutnom tehnologijom, dok istovremeno postiže napon od 2,4 V, visok za vodenu bateriju.
Nova baterija prihvaća vodeni elektrolit koji se ne smrzava na niskim temperaturama, a punjenje i pražnjenje ostvaruje na temperaturi nižoj od -30 ° C. Još je jedan plus što vodeni elektrolit ne samo da poboljšava operativnu sigurnost, već se očekuje i smanjenje troškova pojednostavljivanjem proizvodnih pogona. Toshiba će dalje unaprijediti istraživanje i razvoj vodene baterije, s ciljem pružanja uzoraka što ranije.