92,2% енергії після 883 циклів: LG вирішує проблему акумуляторів LMR — хімії, яка обіцяє знизити вартість електромобілів

20/09/2026 13:00

Оновлено на

20/09/2026 13:00

Зниження вартості акумуляторів без жертвування їхньою автономністю, ймовірно, є найбільшою проблемою, яка залишається у галузі електромобілів. Одним із найбільш перспективних рішень для її вирішення є літій-акумулятори, збагачені марганцем, відомі як LMR – це хімічна технологія, яка замінює значну частину кобальту на марганець, який є значно дешевшим та поширенішим. Проблема полягає у тому, що досі ця технологія мала виробничий недолік, який ускладнював використання її у акумуляторах великого розміру, які насправді є ключовими у автомобільній промисловості.

LG Energy Solution та Національний університет Сеула нещодавно оголосили, що знайшли спосіб подолати цю перешкоду. Це відкриття, яке стало результатом спільних досліджень із командою професора Чонву Ліма з кафедри хімії цього південнокорейського університету, було опубліковане в науковому журналі Nature Communications — одному з провідних видань у міжнародній академічній сфері.

Чому акумулятори LMR утворювали газ та як це було вирішено

Хімія LMR забезпечує високу енергетичну щільність, оскільки енергія зберігається не лише в металах переходу катода, таких як нікель чи марганець, а й через реакції кисню всередині самого катодного матеріалу. Цей механізм працює ефективно, доки кисень, окислений під час заряджання, може повернутися до свого початкового стану під час розряджання. Проблема виникає, коли це не відбувається: кисень, який не повністю відновлюється, починає пошкоджувати внутрішню структуру елемента та утворювати газ, що є однією з основних перешкод для створення батарей LMR великого формату з гарантіями.

Дослідницька команда визначила фактори, які спричиняють утворення газу та втрату ємності під час циклів зарядки та розрядки. Ключем до цього відкриття стало те, що при зниженні напруги розряду з звичайних 3,0 вольт до 2,0 вольт кисень може майже повністю повернутися до свого початкового стану. На основі цього відкриття дослідники LG перерозробили діапазон напруг роботи та процес формування елементів, додавши також етап формування при нижчій температурі для ще більшого обмеження утворення газу.

Результати з реальними великогабаритними елементами

Ці покращення не залишилися лише на рівні лабораторних досліджень у малих масштабах, а були застосовані та оптимізовані безпосередньо на акумуляторних елементах великого формату класу 40 А·год – саме такі елементи використовуються у акумуляторах електромобілів. Результатом стало те, що ці оптимізовані елементи зберегли 92,2% своєї початкової енергії після 883 циклів зарядки та розрядки, що свідчить про можливість довгострокової стабільності навіть у великих форматах, що раніше не було гарантовано для цієї хімічної суміші.

Як пояснив представник LG, це дослідження стосується однієї з основних проблем, з якими стикаються акумулятори LMR, та демонструє, що можливо забезпечити стабільний термін служби навіть у акумуляторах великого формату, ефективно припиняючи утворення газу, що створює міцну основу для розвитку цього ринку. Професор Jongwoo Lim, у свою чергу, зазначив, що дослідження визначило причини деградації з точки зору зворотності процесу окиснення та показало, що стабільність акумулятора можна покращити лише за допомогою оптимізації електрохімічного протоколу. За його словами, «для досягнення довгострокової стабільності акумуляторів LMR необхідно враховувати як умови заряджання, так і розряджання, а не лише одні з них».

Крок до більших та дешевших акумуляторів

До цього часу потенціал акумуляторів LMR обмежувався переважно пристроями невеликого формату, які не могли забезпечити необхідну стабільність у промислових масштабах. Завдяки цьому досягненню LG Energy Solution та Національний університет Сеула розширюють цей потенціал на акумулятори великого формату, що є справжнім входом для того, аби ця дешевша хімічна суміш колись потрапила до акумуляторів електромобілів, вироблених серійно.