Китайские исследователи представили перспективную литий-серную батарею нового поколения, способную вдвое увеличить дальность полёта беспилотников по сравнению с современными литий-ионными аналогами. Это одно из важнейших направлений в разработке перспективных аккумуляторов, которое обещает сделать их лучше современных аналогов, а также безопаснее и дешевле. В этом учёным помогла открытая ими «секретная» присадка для электролита.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Разработка создана командой из Международной школы аспирантов Университета Цинхуа в Шэньчжэне (Tsinghua Shenzhen International Graduate School) и уже привлекла внимание благодаря рекордной удельной энергоёмкости в 549 Вт·ч/кг. Для сравнения, большинство коммерческих литий-ионных аккумуляторов для дронов сегодня обеспечивают менее 300 Вт·ч/кг, что серьёзно ограничивает продолжительность полёта и полезную нагрузку аппаратов. При внедрении новой технологии время нахождения дронов в воздухе может увеличиться на 60–90 %, что особенно важно для доставки грузов, мониторинга инфраструктуры и поисково-спасательных операций.

Ключевое новшество заключается в применении специальной молекулы-посредника — так называемого премедиатора (premediator), которая стабилизирует электрохимические реакции внутри батареи. Главная проблема литий-серных аккумуляторов много лет заключалась в том, что промежуточные соединения серы растворялись в электролите и хаотично перемещались между электродами, вызывая потери энергии, деградацию ёмкости и быстрое снижение ресурса. Китайским инженерам удалось направить эти реакции по более контролируемому пути, сократив паразитные процессы и повысив коэффициент использования активного материала. Это позволило существенно снизить внутреннее сопротивление элемента (на 75 % по сравнению с другими литий-серными батареями) и увеличить эффективность циклов заряда и разряда.

Ещё одним важным достижением стал ресурс батареи: она выдерживала около 800 полных циклов заряда и разряда с сохранением 82 % первоначальной ёмкости, что для литий-серной химии считается серьёзным прорывом. Исторически такие аккумуляторы страдали от быстрой деградации уже после нескольких сотен циклов из-за разрушения катода и роста литиевых дендритов на аноде. Для решения этой задачи исследователи оптимизировали структуру катодного материала и улучшили транспорт ионов лития через электролит. Судя по опубликованным данным, батарея сохраняет стабильную производительность даже при интенсивных нагрузках, характерных для авиационных систем, где токи разряда значительно выше, чем в бытовой электронике.

Практическое значение разработки выходит далеко за рамки дронов. Литий-серная технология считается одним из главных кандидатов на замену традиционных литий-ионных батарей в электрической авиации, космических аппаратах и перспективных электромобилях. Теоретическая энергоёмкость таких элементов достигает 2600 Вт·ч/кг, что в несколько раз выше современных литий-ионных батарей, а использование дешёвой и распространённой серы снижает потенциальную стоимость производства. Если китайской команде удастся масштабировать технологию до серийного уровня и подтвердить стабильность характеристик в крупных аккумуляторных сборках, это может стать важным шагом к созданию сверхлёгких энергетических систем для беспилотной авиации нового поколения. А если не смогут они, то прорыва могут добиться коллеги.

Предпосылки к банкротству крупнейшего в Европе производителя тяговых батарей Northvolt возникли ещё в позапрошлом году, но теперь в жизни амбициозного проекта появилась новая глава — европейские предприятия разорившейся компании купит американский производитель Lyten, специализирующийся на литий-серных аккумуляторах.

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Источник изображения: Northvolt

Речь идёт о трёх предприятиях Northvolt, два из которых расположены в Швеции, а третье — в Германии. Кроме того, Lyten получит контроль над интеллектуальной собственностью Northvolt и обеспечит работой нескольких высокопоставленных руководителей этой компании. Сумма, за которую будет оформлена передача активов в собственность Lyten, не уточняется, но изначально они оценивались более чем в $5 млрд.

Northvolt в обозначенных регионах располагала мощностями по выпуску тяговых батарей на 16 ГВт‧ч в год, ещё примерно столько же планировалось ввести в строй. Теоретически, на этих площадках можно развернуть выпуск тяговых батарей совокупной ёмкостью 100 ГВт‧ч в год. Здесь же планируется создать самый продвинутый исследовательский центр в Европе. Руководство Lyten считает, что у подобного бизнеса в Европе есть неплохие перспективы, поскольку он позволяет добиться импортозамещения в сфере производства тяговых батарей и обеспечить резервными источниками питания центры обработки данных для систем ИИ.

В ноябре прошлого года Lyten приобрела предприятие Northvolt по производству батарей в Калифорнии. В начале июля было объявлено о намерениях Lyten купить предприятие Northvolt в Польше. Тогда же под контроль Lyten перешли все разработки Northvolt, связанные со стационарными системами хранения электроэнергии. Шведские предприятия бывшей Northvolt новые владельцы намерены ввести в строй как можно скорее. Польское предприятие также будет задействовано для обеспечения батареями клиентов более чем в 20 странах мира. Одновременно Lyten ведёт переговоры о приобретении предприятия Northvolt на территории Канады. Первая из компаний располагает доступом к американским запасам материалов для производства тяговых батарей, и это сырьё пригодится при организации выпуска аккумуляторов в Европе.

Литий-серные батареи производства Lyten уже применяются для питания беспилотников, включая военные их варианты. В планы компании также входит отправка своих батарей на МКС, а также заключение контракта с автопроизводителем Stellantis для использования таких источников питания в сегменте электромобилей. Завершить сделку по приобретению активов Northvolt в Швеции и Германии Lyten собирается до конца текущего года.

Две независимые исследовательские группы сообщили о достижении в области разработки литий-серных аккумуляторов, которое поможет значительно ускорить зарядку и продлить срок их службы. Одна команда сосредоточилась на улучшении катодного материала, а другая разработала инновационный твёрдый электролит.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Источник изображения: DGIST

Как пишет TechSpot, первая работа, проведённая под руководством профессора Чон Сун Ю (Jong-sung Yu) из Корейского института науки и технологий DGIST, сосредоточилась на создании азот-допированного пористого углеродного материала, который улучшает скорость зарядки аккумуляторов. Этот материал, полученный с использованием термического восстановления магнием, служит основой для удержания серы в катоде батареи. Итоговые испытания показали впечатляющий результат — батарея достигла ёмкости 705 мА·ч/г при полной зарядке всего за 12 минут.

Источник изображения: DGIST

Уникальная углеродная структура, сформированная реакцией магния с азотом при высоких температурах, позволила увеличить содержание серы и улучшить контакт с электролитом. Это привело к 1,6-кратному увеличению ёмкости по сравнению с обычными батареями при быстрой зарядке. Кроме того, азотное допирование эффективно подавляло миграцию полисульфидов лития, что помогло сохранить 82 % первоначальной ёмкости даже после 1000 циклов зарядки-разрядки.

Второе исследование, выполненное китайскими и немецкими учёными, касалось разработки твёрдого электролита, который решает проблему медленной химической реакции между ионами лития и элементарной серой. Этот стекловидный материал состоит из бора, серы, лития, фосфора и йода. Ключевой особенностью здесь стало добавление йода, который, благодаря своей способности к быстрому обмену электронами, ускорил реакции в электроде.

Результаты второй группы оказались не менее интересными — аккумулятор, на зарядку которого потребовалось чуть более минуты, сохранил половину своей ёмкости, в то время как аккумулятор с более медленной зарядкой потерял эту ёмкость гораздо быстрее. При средней же скорости зарядки батарея сохранила более 80 % первоначальной ёмкости даже после 25 000 циклов, что по итогам значительно превосходит литийионные аналоги, которые теряют ёмкость уже после 1000 циклов.

В совокупности оба достижения приближают практическое применение литий-серных аккумуляторов и их коммерциализацию. В то время, как исследование китайских и немецких учёных направлено на преобразующий потенциал твёрдых электролитов в повышении долговечности аккумуляторов и скорости зарядки, работа команды DGIST показала перспективность передовых катодных материалов в сценариях быстрой зарядки.

Китайская компания General New Energy (GNE) представила прототип перспективного литий-серного аккумулятора с рекордной плотностью запасания энергии на уровне 700 Вт·ч/кг. Это более чем в три раза превышает возможности среднестатистических литийионных аккумуляторов. Также литий-серные аккумуляторы безопасны при эксплуатации и содержат меньше дефицитного сырья. Осталось дождаться серийного производства чудо-аккумуляторов, но о нём пока неизвестно.

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Источник изображений: General New Energy

Компания General New Energy основана в 2022 году на базе международной группы учёных во главе с исследователем из Китая. Компания имеет собственные производственные мощности и намерена сама заниматься выпуском перспективных аккумуляторов. Заявленная рекордная плотность энергии прототипа литий-серного аккумулятора на уровне 700 Вт·ч/кг просто меркнет на фоне перспектив достижения ими плотности энергии 2600 Вт·ч/кг, что особенно важно для развития электрической авиации.

Литий-серные аккумуляторы разрабатывают много именитых компаний и стартапов. Это крепкие орешки для исследователей. Соединения серы имеют низкую проводимость и это снижает потенциал мощности литий-серных батарей. Также соединения серы и лития повышают вязкость электролитов, что снижает электропроводность и даже ведёт к усадке аккумуляторов, что грозит их физическим разрушением. Учёным пришлось много поработать, создавая компенсирующие недостатки серы присадки для электролитов и покрытия для катодов, в которых используется сера, тогда как аноды литий-серных аккумуляторов по-прежнему изготавливаются из металлического лития.

К счастью, прогресс есть. Литий-серные аккумуляторы появились в виде прототипов и исследуются автопроизводителями во многих странах. Как и любая новая технология — это пока дорого, но перспективы у нового типа аккумуляторов есть и они востребованы.

Группа китайских учёных представила прототип литий-серного аккумулятора, устойчивого к повреждениям. Целью работы являлось создание более безопасной альтернативы литийионным аккумуляторам, которые подвержены воспламенению при повреждениях. Новый аккумулятор показал абсолютную надёжность, продолжая работать даже после того, как его перегнули пополам, а потом половину отрезали.

Обзор беззеркальной камеры Sony Alpha 7 V: эволюция с человеческим лицом

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Лучший процессор под DDR4 в 2026 году: AM4 против LGA 1700

Снято в Голливуде? Почему Стэнли Кубрик физически не смог бы подделать лунную походку

Согнули. Источник изображений: Журнал ACS Energy Letters

Для литий-серных аккумуляторов большой проблемой остаётся низкое число циклов заряда и разряда, что сдерживает их коммерциализацию. Учёные из Университета электронных наук и технологий Китая, Китайского института передовых технологий хранения энергии на озере Тяньму, Китайской академии наук и канадского университета Британской Колумбии включились в поиск соединений и решений, которые могли бы повысить цикличность этих перспективных батарей.

В основе катодов перспективных Li-S-аккумуляторов были использованы сульфиды переходных металлов. Основная проблема с такими соединениями в том, что при высоком нагреве полисульфиды начинали активно перемещаться по электролиту, что вело к вспучиванию аккумуляторов и затуханию электрохимических реакций. Отчасти эту проблему решали электролиты на основе карбонатов, но они также создавали другую проблему — вызывали появление осадка (пассивацию) на электродах аккумулятора, что быстро сокращало количество циклов его работы.

Для защиты катода из сульфида железа (FeS₂) и анода с высоким содержанием металлического лития от выпадения осадка исследователи использовали три разных покрытия электродов: полиакриловую кислоту (PAA), полиакриламид (PAM) и полиэтиленоксид (PEO). Все эти соединения обладали хелатным эффектом (связывали «нехорошие» ионы), что предупреждало выпадение осадка на электродах. Эксперименты показали, что покрытие электродов полиакриловой кислотой дало наибольший эффект.

И отрезали...

После 300 циклов перезарядки прототип аккумулятора формфактора «мешочек» сохранил 72 % первоначальной ёмкости, показав полное отсутствие снижения после первых 100 циклов. Сгибание аккумулятора пополам, а затем отрезание его половины не привели к отказу и взрыву батареи, что произошло бы в случае обычного литий-ионного аккумулятора, что доказывает абсолютную безопасность перспективных батарей. Однако над ними ещё предстоит немало работы до перехода к коммерческому производству. Возможно, с литий-серными аккумуляторами дела лучше обстоят у американских разработчиков, которые уже наладили их ограниченное массовое производство. Но это другая история.