Індустрія електромобілів давно шукає «золоту середину» між дорогими нікель-кобальтовими акумуляторами та доступними, але порівняно важкими LFP-елементами. Головним претендентом на цей статус вважається марганцева хімія (LMR), однак її впровадження роками впиралося в швидкий знос та нестабільність комірок. Схоже, інженерам південнокорейської LG Energy Solution та дослідникам із Сеульського національного університету (SNU) вдалося переламати ситуацію — результати їхньої роботи опубліковані в престижному журналі Nature Communications.
Експериментальний LMR-елемент батареї LG Energy Solution на презентаційному стенді. Джерело: news.lgensol.comПрорив в управлінні напругою: 883 цикли без втратПід час тестів повнорозмірні автомобільні комірки ємністю 40 А·год зберегли вражаючі 92,2% початкової ємності після 883 циклів заряду та розряду. З огляду на те, що стандартний ресурс сучасних тягових батарей електрокарів зазвичай укладається в діапазон від 1000 до 2000 циклів, результат експериментального елемента впритул наближає технологію до комерційних стандартів.
Цікаво,
що дослідники досягли стрибка довговічності не за рахунок винаходу нових дорогих компонентів, а через глибоку оптимізацію електрохімічного циклу:
- Зниження верхньої межі заряду: обмеження напруги на рівні 4,3 В замість попередніх 4,6 В збільшило частку оборотного окисленого кисню з 86% до 97%.
- Коригування межі розряду: нижню планку опустили зі стандартних 3,0 В до 2,0 В, що дозволило структурі практично повністю відновлювати кисень.
- Холодне кондиціонування: впровадження низькотемпературного процесу формування на етапі заводської підготовки придушило виділення газів — фундаментальну проблему, що заважала масштабуванню LMR до формату великих автокомірок.
Чому це важливо для ринку електромобілівГоловний козир LMR — економіка та фізика. Марганець у рази дешевший і доступніший за дефіцитні нікель та кобальт. Згідно з оцінками General Motors, акумулятори на базі марганцю здатні запропонувати на 33% вищу щільність енергії порівняно з популярними LFP-батареями при порівнянній собівартості виробництва.
Альянс LG та GM вже окреслив горизонт: запуск спільного серійного випуску LMR-акумуляторів у США заплановано на 2028 рік, а прототипи вже демонструвалися публіці на галузевій виставці InterBattery 2026.
Що поки залишається під питаннямПопри успіх у лабораторних випробуваннях, перед виходом на конвеєр розробникам доведеться вирішити чимало прикладних завдань. LG поки не розкриває, як нова схема покаже себе в умовах екстремально швидкої зарядки, як батарея витримає зимові морози та наскільки лабораторні 883 цикли відповідають реальній багаторічній експлуатації на дорогах зі змінними навантаженнями.
Повідомлення LG та вчені з Сеула протестували LMR-батареї нового покоління: розкрито спосіб перемогти деградацію без кобальту та нікелю з'явилися спочатку на ITnet.
