Сегодня 30 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → литий-серный

В Китае разработали присадку для литий-серных аккумуляторов — они стали вдвое энергоёмче литий-ионных

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.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

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.

Крах Northvolt: американская Lyten прибрала к рукам крупнейший батарейный проект Европы

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.

 Источник изображения: Northvolt

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.

Учёные нашли способ обеспечения быстрой зарядки и долгого срока службы литий-серных аккумуляторов

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.

 Источник изображения: DGIST

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

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.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
OpenAI решила научить ИИ лучше понимать человеческие ценности 6 ч.
Binance «возможно, была взломана», заявил основатель криптобиржи 6 ч.
Google запустит рекламу в ИИ-поиске по всему миру — обычная поисковая реклама растёт всё медленнее 7 ч.
Авторитетный инсайдер: The Elder Scrolls VI раскроет тайны Древних свитков, а новый показ уже не за горами 10 ч.
Подаренный «навсегда» 1 Тбайт в облаке Mail.ru прожил 13 лет — в ноябре от него останется 8 Гбайт 11 ч.
Философская головоломка The Talos Principle 2 от разработчиков Serious Sam спустя три года после релиза подорожала на 33 %, и игроки не против 12 ч.
Mistral открыла веса ИИ-модели Large 4 с триллионом параметров и удешевила доступ через API 12 ч.
Эксклюзив Nintendo Switch 2 от создателей Bloodborne и Elden Ring не выйдет в 2026 году — FromSoftware перенесла релиз The Duskbloods 13 ч.
Китайский боевик Phantom Blade Zero показал ударный старт в Steam — лидер продаж и лучший пиковый онлайн для одиночных игр 2026 года 14 ч.
Microsoft опубликовала квартальный отчёт — выручка Azure выросла на 48 % 15 ч.
Худший третий квартал за 13 лет: мировые поставки смартфонов рухнули на 20 % 7 ч.
Новая статья: Обзор робота-уборщика Dreame X60 Pro Ultra Matrix: новый король на сцене? 7 ч.
Новый MacBook Pro ускорит переход ноутбуков на OLED: рынок вырастет более чем на 40 % уже в 2027 году 7 ч.
Infineon расширит производство силовых полупроводников на основе GaN-компонентов 10 ч.
Спецслужбы США заподозрили близкую знакомую главы Nvidia в шпионаже на Китай, но Трамп не стал вмешиваться 10 ч.
Samsung отчиталась о рекордной операционной прибыли в III квартале на фоне огромного спроса на память для ИИ 10 ч.
Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей 10 ч.
Quantum DC намерена построить кампус ЦОД мощностью 1,2 ГВт и энергетический комплекс в Австралии 13 ч.
OnePlus представила смартфоны Ace 7 и Ace 7 Pro — Snapdragon 8 Elite Gen 5 с активным охлаждением, камера 200 Мп и батарея 9000 мА·ч 14 ч.
Naver заключила сделку c Brookfield на $9 млрд для расширения ИИ-инфраструктуры 14 ч.