92,2% energii po 883 cyklach: LG rozwiązuje problem baterii LMR – chemię, która ma obniżyć koszt samochodów elektrycznych.
20/09/2026 13:00
Zaktualizowano na
20/09/2026 13:00
Zmniejszenie kosztu baterii bez rezygnacji z ich autonomii to prawdopodobnie największe wyzwanie w branży samochodów elektrycznych. Jedną z najbardziej obiecujących metod na jego rozwiązanie są baterie litowe bogate w mangan, znane jako LMR – chemia ta zastępuje dużą część kobaltu manganem, który jest znacznie tańszy i powszechniejszy. Problem polega na tym, że do tej pory ta technologia miała wadę produkcyjną, która uniemożliwiała jej zastosowanie w komórkach o dużych rozmiarach, które są naprawdę istotne w przemyśle motoryzacyjnym.
LG Energy Solution oraz Narodowy Uniwersytet w Seulu właśnie ogłosiły, że znalazły sposób na przezwyciężenie tego problemu. Odkrycie to, wynik wspólnych badań z zespołem profesora Jongwoo Lim z Wydziału Chemii tego południowokoreańskiego uniwersytetu, zostało opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Communications, jednym z czołowych periodyków w międzynarodowej środowisku akademickim.
Dlaczego baterie LMR wytwarzały gaz i jak rozwiązano ten problem
Chemia LMR osiąga wysoką gęstość energetyczną, ponieważ energia jest przechowywana nie tylko w metalach przejściowych katody, takich jak nikel czy mangan, ale także poprzez reakcje z tlenem w samym materiale katodycznym. Ten mechanizm funkcjonuje dobrze, dopóki tlen utleniony podczas ładowania może powrócić do swojego pierwotnego stanu podczas rozładowania. Problem pojawia się, gdy tak się nie dzieje: tlen, który nie zostaje w pełni odzyskany, ostatecznie uszkadza wewnętrzną strukturę ogniwa i powoduje powstawanie gazu, co stanowi jeden z największych przeszkód w produkcji dużych baterii LMR o pewnych parametrach jakościowych.
Zespół badawczy zidentyfikował czynniki powodujące wytwarzanie gazu oraz utratę pojemności podczas cykli ładowania i rozładowywania. Kluczem do tego odkrycia było stwierdzenie, że obniżenie napięcia przerwy rozładowania z standardowych 3,0 woltów do 2,0 woltów pozwala tlenowi niemal całkowicie przywrócić swój pierwotny stan. Na podstawie tego odkrycia badacze z LG przeprojektowali zakres napięć pracy oraz proces tworzenia ogniw, dodając ponadto etap formowania w niższej temperaturze w celu dalszego ograniczenia wytwarzania gazu.
Wyniki z rzeczywistymi dużymi ogniwami
Te ulepszenia nie pozostały jedynie w laboratorium na małą skalę, lecz zostały zastosowane i zoptymalizowane bezpośrednio w dużych ogniwach klasy 40 Ah – typie ogniw rzeczywiście używanych w bateriach samochodów elektrycznych. Rezultatem było to, że te zoptymalizowane ogniwa zachowały 92,2% swojej początkowej energii po 883 cyklach ładowania i rozładowywania, co pokazuje, że stabilność długoterminowa jest osiągalna nawet w dużych rozmiarach, co do tej pory nie było gwarantowane dla tej chemii.
Zgodnie z wyjaśnieniami rzecznika LG, to badanie dotyczy jednego z głównych wyzwań stojących przed bateriami LMR i pokazuje, że możliwe jest zapewnienie stabilnej żywotności nawet w dużych komórkach poprzez skuteczne ograniczenie powstawania gazu, co stanowi ważną podstawę dla rozwoju tego rynku. Profesor Jongwoo Lim z kolei wskazał, że badanie zidentyfikowało przyczyny degradacji z punktu widzenia odwracalności procesów związanych z tlenem i wykazało, że stabilność komórki można poprawić jedynie dzięki doborowi odpowiedniego protokołu elektrochemicznego. Jak sam powiedział: „Aby osiągnąć długoterminową stabilność w bateriach LMR, należy uwzględnić zarówno warunki ładowania, jak i rozładowania, a nie tylko jedne z nich”.