Hernieuwbare energiebronnen zoals wind of fotovoltaïsche energie zijn intermitterend; productiepieken volgen niet noodzakelijkerwijs de vraagpieken. Het opslaan van groene energie is daarom essentieel om af te stappen van fossiele brandstoffen. De energie die wordt geproduceerd door fotovoltaïsche cellen en windenergie wordt opgeslagen om later te worden gebruikt wanneer dat nodig is.

Li-iontechnologie is momenteel de best presterende technologie voor energieopslag op basis van batterijen. Li-ionbatterijen worden gebruikt in kleine elektronica (smartphones, laptops) en zijn de beste opties voor elektrische auto's. Hun nadeel? Li-ionbatterijen kunnen vlam vatten, bijvoorbeeld, wegens fabricageproblemen. Dit komt onder meer door het gebruik van vloeibare organische elektrolyten in huidige batterijen. Deze organische elektrolyten zijn nodig voor de batterij, maar licht ontvlambaar.

De oplossing? Overschakelen van een vloeibare ontvlambare elektrolyt naar een vaste stof (d.w.z. overstap naar volledig solid-state batterijen). Dit is een zeer moeilijke stap, aangezien lithiumionen in vaste stoffen minder mobiel zijn dan in vloeistoffen. Deze lagere mobiliteit beperkt de prestaties van de batterij in termen van laad- en ontlaadsnelheid.

Wetenschappers zijn op zoek naar materialen die volledig solid-state batterijen mogelijk zouden kunnen maken. Onderzoekers van de UCLouvain hebben nu zo'n materiaal ontdekt, LiTi ₂ (PS ₄ ) ₃ , of LTPS. LTPS heeft de hoogste lithiumdiffusiecoëfficiënt (een directe maat voor lithiummobiliteit) die ooit in een vaste stof is gemeten. LTPS vertoont een diffusiecoëfficiënt die veel hoger is dan enig ander bekend materiaal. De resultaten zijn gepubliceerd in Chemo .

Deze lithiummobiliteit komt rechtstreeks voort uit de unieke kristalstructuur (d.w.z. de rangschikking van atomen) van LTPS. Dit mechanisme opent nieuwe perspectieven op het gebied van lithium-iongeleiders, en verder dan LTPS, opent een weg naar de zoektocht naar nieuwe materialen met vergelijkbare diffusiemechanismen. Verdere studie en verbeteringen aan het materiaal zijn nodig om de toekomstige commercialisering ervan mogelijk te maken. Deze ontdekking is niettemin een belangrijke stap in het begrip van materialen met een extreem hoge mobiliteit van lithiumionen, die uiteindelijk nodig zijn voor alle solid-state batterijen van de toekomst. Deze materialen, inclusief LTPS, kan in veel technologieën worden gebruikt, van auto's tot smartphones.