شیائومی با ثبت یک اختراع جدید، به‌طور رسمی ورود خود را به عرصه توسعه باتری‌های حالت‌جامد اعلام کرده است. در این ثبت اختراع، ساختاری لایه‌لایه برای الکترودها شرح داده شده که به شکل قابل‌توجهی رسانایی یونی و چگالی انرژی را افزایش می‌دهد؛ دو مانع کلیدی که سال‌هاست سد راه تجاری‌سازی این فناوری نوین بوده‌اند.

در طراحی ارائه‌شده، کلکتور جریان با چندین لایه از مواد الکترودی ترکیب شده است. این لایه‌ها شامل مواد فعال، عوامل رسانا، بایندرها (مواد چسبنده) و الکترولیتی جامد هستند که از ترکیب پلیمرها و نمک‌های فلزی ساخته شده‌اند. نکته قابل‌توجه این است که الکترولیت جامد به‌صورت عمقی درون لایه الکترودی نفوذ می‌کند، یعنی در امتداد ضخامت آن، که این ویژگی موجب کوتاه‌شدن مسیر حرکت یون‌ها و در نتیجه بهبود عملکرد باتری می‌شود. شیائومی همچنین تأکید کرده که این فناوری با خطوط تولید موجود باتری‌های لیتیومی سازگار است، موضوعی که می‌تواند روند تولید انبوه در آینده را تسهیل کند و هزینه‌های تولید را کاهش دهد.

به‌گفته شیائومی، نمونه اولیه‌ای که براساس این طراحی ساخته شده از ساختار موسوم به «سلول‌به‌بدنه» یا CTB بهره می‌برد. در این روش، سلول‌های باتری مستقیماً بخشی از ساختار بدنه خودرو را تشکیل می‌دهند و نیازی به ماژول‌بندی یا قاب‌های جداگانه نیست. نتیجه این طراحی، بهره‌وری حجمی بالا به میزان ۷۷.۸ درصد است. علاوه بر این، کل پک باتری با احتساب کف خودرو تنها ۱۲۰ میلی‌متر ارتفاع دارد که باعث استفاده بهینه‌تر از فضا و توزیع مناسب‌تر وزن در خودرو می‌شود. طبق اطلاعات منتشرشده، این باتری در سیکل آزمایشی CLTC قادر است بیش از ۱۲۰۰ کیلومتر مسافت را طی کند و تنها در عرض ۱۰ دقیقه، شارژی معادل ۸۰۰ کیلومتر فراهم سازد.

این دستاورد در راستای حرکت گسترده صنعت خودروسازی و فناوری باتری به‌سوی باتری‌های حالت‌جامد صورت گرفته است. در حال حاضر، شرکت‌های بزرگ جهانی نظیر CATL، BYD، تویوتا، SAIC و BMW نیز در مسیر توسعه فناوری‌های مشابه گام برداشته‌اند. برای نمونه، شرکت BMW آزمایش جاده‌ای نمونه‌ای از مدل i7 را آغاز کرده و شرکت‌های CATL و SAIC نیز قصد دارند تولید محدود این نوع باتری را تا سال ۲۰۲۷ آغاز کنند. تویوتا نیز هدف‌گذاری کرده که نخستین خودروهای مجهز به باتری حالت‌جامد خود را بین سال‌های ۲۰۲۷ تا ۲۰۲۸ به بازار عرضه کند.

باتری‌های حالت‌جامد در واقع نسخه‌ای پیشرفته از باتری‌های لیتیوم‌یونی هستند که به‌جای استفاده از الکترولیت مایع، از مواد جامد برای انتقال یون‌ها بهره می‌برند. این تغییر بنیادی می‌تواند منجر به افزایش چشمگیر چگالی انرژی، ایمنی بیشتر در برابر آتش‌سوزی و پایداری حرارتی بهتر شود. با این حال، چالش‌های فنی متعددی همچنان بر سر راه توسعه این فناوری قرار دارند؛ از جمله رسانایی یونی محدود در الکترولیت‌های جامد، مشکلات تماس بین الکترولیت و الکترود و خطر تشکیل شاخه‌های لیتیومی موسوم به دندریت. پژوهشگران در حال حاضر سه نوع اصلی از الکترولیت‌های جامد را بررسی می‌کنند: سولفیدی، اکسیدی و پلیمری. هرکدام از این انواع، مزایا و معایب خاص خود را از نظر رسانایی، پایداری شیمیایی و قابلیت تولید انبوه دارند.

در میان این چالش‌ها، آنچه پتنت شیائومی را متمایز می‌سازد، تمرکز آن بر حل مشکل انتقال یون در الکترودهای ضخیم است؛ یکی از مهم‌ترین موانع برای دستیابی به شارژ سریع در باتری‌های حالت‌جامد. به‌اعتقاد تحلیلگران، این نوآوری می‌تواند مقدمه‌ای باشد بر ادغام باتری‌های حالت‌جامد ساخت چین در خودروهای آینده شیائومی، از جمله مدل‌های جانشین SU7. چنین حرکتی به شرکت اجازه می‌دهد تا وابستگی خود را به تأمین‌کنندگان بزرگ باتری مانند CATL و BYD کاهش دهد.

هرچند کارشناسان معتقدند که استفاده فراگیر از باتری‌های حالت‌جامد تا پیش از سال ۲۰۳۰ بعید به‌نظر می‌رسد، اما ورود شیائومی به این حوزه را می‌توان نشانه‌ای از افزایش شتاب و انگیزه در این زمینه دانست. با توجه به سرمایه‌گذاری‌های رو‌به‌رشد شرکت‌های خودروسازی و سازندگان باتری، تحقق تجاری‌سازی این فناوری روزبه‌روز به واقعیت نزدیک‌تر می‌شود.