Se conocen como baterías de estado sólido, están disponibles desde hace tiempo y se utilizan en algunos sensores inalámbricos, pero han sido demasiado caras hasta ahora como para usarlas en otras aplicaciones. Applied Materials, uno de los mayores proveedores mundiales de equipamiento para las industrias de semiconductores y pantallas, afirma ser capaz de hacer que estas baterías sean mucho más baratas. Esto podría abrir el camino a relojes inteligentes más delgados y duraderos, así como coches eléctricos con una autonomía similar a los propulsados por gasolina.
En las baterías de estado sólido los electrolitos líquidos habitualmente utilizados en las baterías de ión-litio convencionales se reemplazan con electrolitos sólidos, lo que hace posible sustituir los electrodos convencionales por otros de metal de litio con mucha más energía. Dejar de usar el electrolito líquido, que es inflamable, también puede mejorar la seguridad de las baterías, lo que supone ahorros de coste y tamaño, en especial en vehículos eléctricos, ya que se reduce la necesidad de usar sistemas de refrigeración complejos (ver "TR10: Baterías de estado sólido").
Las herramientas de fabricación distribuidas hasta ahora por Applied Materials, con las que se pueden realizan deposiciones de alta precisión de materiales sobre áreas de gran tamaño, se utilizarán inicialmente para crear prototipos y demostraciones de baterías de estado sólido.
Crear electrodos y materiales de electrolito de alta calidad sobre grandes áreas ha sido hasta ahora una de las mayores dificultades para fabricar baterías de estado sólido de forma económica. Las baterías se crean depositando sucesivamente contactos eléctricos, electrodos y el electrolito sólido que los separa, de forma muy similar al modo en que se depositan las capas de una pantalla. Si el electrolito sólido tiene huecos pueden ocurrir cortocircuitos. Applied Materials asegura que puede superar esta dificultad, así como otros problemas de fabricación.
"Lo que hace que [las baterías de estado sólido] no avancen es el procesamiento de los materiales y el coste", asegura Andy Chu, director de Marketing de producto para soluciones de almacenamiento de energía en Applied Materials. "Estamos haciendo frente a estos problemas, lo que nos permitirá alcanzar un alto volumen".
Applied Materials señala que hay clientes que utilizan sus equipos para fabricar baterías, pero no especifica quiénes son. Sin embargo la compañía afirma que una de las primeras aplicaciones comerciales de su equipamiento probablemente sea la fabricación de baterías para dispositivos portables, como por ejemplo en relojes inteligentes, donde el tamaño es una limitación importante.
Las baterías de estado sólido también se pueden fabricar fácilmente con formas distintas ya que no hay que preocuparse de que contengan un electrolito líquido, lo que por ejemplo facilita su empaquetado dentro de un reloj. Las baterías de estado sólido delgadas incluso podrían ser incorporadas en una correa de reloj flexible.
Applied Materials no ha revelado el coste de las baterías de estado sólido creadas con su tecnología, la cantidad de energía que almacenarían o lo rápido que podrían ser recargadas. Uno de los desafíos constantes de las baterías de estado sólido ha sido que el electrolito sólido, que no es tan conductor como el de las líquidas, tiende a limitar la potencia de salida. Applied Materials señala que está trabajando en formas de mejorar la conductividad dopando el electrolito sólido, al igual que se dopan los materiales semiconductores de los chips. La compañía también está trabajando en formas de depositar más rápidamente los materiales de almacenamiento de energía, para permitir crear capas gruesas que almacenen grandes cantidades de energía.