​Hiện tại, pin lithium-ion sử dụng chất điện phân ở thể lỏng cho phép các ion lithium di chuyển giữa cực âm dương và cực dương âm, nhằm tạo ra năng lượng. Tuy nhiên chúng có nhược điểm: Thời gian sạc dài, chứa chất dễ cháy, có thể đóng băng ở nhiệt độ rất thấp.

Để khắc phục những vấn đề trên, trong nhiều năm, các nhà khoa học đã thử nghiệm các vật liệu cao cấp như polyme và gốm. Pin lithium ở thể rắn mới của QuantumScape có bộ tách gốm khô thay thế chất điện phân lỏng và cho phép truyền năng lượng hiệu quả hơn. Pin không phải là 100 phần trăm rắn (nó có chứa một thành phần gel nhỏ),  nhưng nó dường như đã loại bỏ các nhược điểm của chất điện phân lỏng. Nó hoạt động trong thời tiết lạnh mà không bị đóng băng và ngăn chặn sự phát triển của các sợi điện phân làm cản trở hiệu quả sử dụng pin lithium-ion.

Kết quả thử nghiệm rất ấn tượng. Những chiếc xe có thể đi xa hơn 80% so với những chiếc được trang bị pin lithium-ion thông thường. Chúng cũng bền hơn: chúng duy trì hơn 80% dung lượng sau 800 chu kỳ sạc, lớn hơn nhiều so với các loại pin hiện tại. Và nó có thời gian sạc lên đến 80 phần trăm dung lượng pin chỉ trong 15 phút.

Các thử nghiệm trên pin mới đã được thực hiện trên các tế bào một lớp. Phiên bản cuối cùng của pin sẽ cần tới 100 lớp và khi độ dày tăng lên, đây cũng là một thách thức lớn với các kỹ sư của QuantumScape.

Stan Whittingham, nhà phát min ra pin lithium ion, đoạt giải Nobel 2019, cho biết thêm: “Phần khó nhất để tạo ra một pin thể rắn hoạt động là cần phải đáp ứng đồng thời các yêu cầu về mật độ năng lượng cao, sạc nhanh, tuổi thọ chu kỳ dài và hoạt động ở phạm vi nhiệt độ rộng. Dữ liệu báo cáo cho thấy các tế bào của QuantumScape đáp ứng tất cả các yêu cầu này. Nếu QuantumScape có thể đưa công nghệ này vào sản xuất hàng loạt, nó có tiềm năng thay đổi ngành công nghiệp."