Với sự phổ biến của năng lượng tái tạo và sự phát triển nhanh chóng của ô tô điện, nhu cầu thị trường đối với pin thể rắn toàn phần hiệu suất cao đã tăng đáng kể. So với pin truyền thống sử dụng điện giải, pin thể rắn có mật độ năng lượng cao hơn, độ an toàn tốt hơn, tuổi thọ dài hơn và có thể hoạt động đáng tin cậy trong một dải nhiệt độ rộng. Tuy nhiên, việc ứng dụng rộng rãi của loại pin này vẫn gặp nhiều thách thức, bao gồm độ dẫn ion thấp, điện trở giao diện cao, và sự hiện diện của giao diện hạt-hạt trong điện giải, điều này sẽ dẫn đến tăng điện trở và giảm mật độ năng lượng.
(Nguồn hình ảnh: Đại học Sophia)
Đáng chú ý là, nghiên cứu về điện giải thể rắn hiệu suất cao chủ yếu tập trung vào điện giải thể rắn vô cơ và hữu cơ. Điện giải thể rắn vô cơ chỉ truyền ion lithium; trong khi điện giải thể rắn hữu cơ hỗ trợ sự di chuyển của anion và các chất khác, nhưng điều này có thể dẫn đến các phản ứng phụ ở điện cực, từ đó làm giảm dung lượng và tạo ra tác động bất lợi, chẳng hạn như hiệu suất pin và tuổi thọ giảm. Ngược lại, điện giải vô cơ ít xảy ra phản ứng phụ, có thể cung cấp tuổi thọ pin dài hơn và hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, chúng cũng gặp thách thức, chẳng hạn như độ ổn định của điện giải thể rắn vô cơ dạng ôxit thấp, cần phải nung nóng ở nhiệt độ cao; trong khi điện giải dạng sulfide có thể phản ứng với độ ẩm trong không khí, tạo ra khí hydrogen sulfide độc hại.