92,2% энергии после 883 циклов: LG решает проблему аккумуляторов LMR — химии, которая обещает снизить стоимость электромобилей

20/09/2026 13:00

Обновлено на

20/09/2026 13:00

Снижение стоимости аккумуляторов без ущерба для автономности, вероятно, является главной нерешенной проблемой индустрии электромобилей. Одним из наиболее перспективных решений для ее преодоления являются литиевые аккумуляторы, обогащенные марганцем, известные как LMR — технология, при которой значительная часть кобальта заменяется марганцем, который значительно дешевле и более доступен. Проблема заключается в том, что до сих пор эта технология имела производственный недостаток, мешавший применению ее в аккумуляторах большого размера, которые действительно важны в автомобильной отрасли.

LG Energy Solution и Национальный университет Сеула только что объявили о том, что нашли способ преодолеть эту проблему. Результаты исследования, проведенного совместно с командой профессора Чонву Лима из кафедры химии этого южнокорейского университета, были опубликованы в научном журнале Nature Communications — одном из ведущих изданий в международной академической сфере.

Почему батареи LMR выделяли газ и как была найдена причина

Химия LMR обеспечивает высокую энергетическую плотность, поскольку энергия хранится не только в металах переходного ряда катода, таких как никель или марганец, но и за счёт реакций кислорода внутри самого катодного материала. Этот механизм работает эффективно, пока окисленный во время зарядки кислород может вернуться в своё первоначальное состояние во время разрядки. Проблемы возникают, когда это не происходит: кислород, который не восстанавливается полностью, начинает повреждать внутреннюю структуру элемента и выделять газ, что является одним из основных препятствий для создания крупногабаритных аккумуляторов LMR с гарантиями качества.

Исследовательская группа выявила факторы, вызывающие образование газа и снижение емкости во время циклов зарядки и разрядки. Ключом к открытию стало обнаружение того, что при снижении напряжения разрядки с обычных 3,0 вольт до 2,0 вольт кислород может практически полностью вернуться в свое первоначальное состояние. На основе этого открытия специалисты LG переработали диапазон рабочего напряжения и процесс формирования элементов, добавив этап формирования при более низкой температуре для дальнейшего сокращения образования газа.

Результаты с реальными крупногабаритными элементами

Эти улучшения не остались на уровне лабораторных испытаний в малых масштабах, а были применены и оптимизированы непосредственно к аккумуляторным элементам большого формата емкостью 40 А·ч — именно такие элементы используются в аккумуляторах электромобилей. В результате эти оптимизированные элементы сохранили 92,2% своей первоначальной энергии после 883 циклов зарядки и разрядки, что демонстрирует возможность достижения долгосрочной стабильности даже у крупногабаритных элементов, чего ранее не можно было гарантировать для данной химической формулы.

Как пояснил представитель LG, это исследование затрагивает одну из главных проблем, с которыми сталкиваются аккумуляторы LMR, и демонстрирует, что возможно обеспечить стабильный срок службы даже у крупногабаритных элементов, эффективно подавляя образование газа, что является важной основой для развития этого рынка. Профессор Джонгуу Лим, в свою очередь, отметил, что исследование выявило причины деградации с точки зрения обратимости кислорода и показало, что стабильность элемента можно улучшить только за счёт проектирования электрохимического протокола. По его собственным словам, «для достижения долгосрочной стабильности аккумуляторов LMR необходимо учитывать как условия зарядки, так и разрядки, а не только одни из них».

Шаг к более крупным и дешёвым элементам

До сих пор потенциал аккумуляторов LMR ограничивался практически только устройствами небольшого размера, неспособными обеспечить необходимую стабильность в промышленных масштабах. Благодаря этому достижению LG Energy Solution и Национальный университет Сеула расширяют этот потенциал на аккумуляторы большого размера, что является реальным путем к тому, чтобы эта более дешевая химия однажды нашла применение в серийно производимых аккумуляторах электромобилей.