Нові LMR акумулятори LG зберегли 92% ємності після 883 циклів випробувань

Дешевші елементи живлення для електромобілів часто стикаються з проблемою швидкої втрати робочих характеристик. З цією труднощами розробники зіштовхнулися під час створення багатих на марганець літієвих батарей (LMR). Проте експериментальні LMR акумулятори LG, розроблені спільно з Сеульським національним університетом, продемонстрували вражаючий результат: осередки зберегли 92,2% початкової ємності після 883 циклів заряджання та розряджання.

Оптимізація напруги та хімічних процесів

Головною причиною деградації марганцевих катодів є небажані газові реакції та деформація структури осередка під час циклів кисневого обміну. Професор Чонву Лім зазначив, що стабільності вдалося досягти завдяки переосмисленню електрохімічного протоколу. Фахівці змінили граничні параметри напруги та оптимізували процес виробництва:

• Зниження верхньої межі напруги заряджання з 4,6 В до 4,3 В підвищило ефективність зворотного відновлення кисню з 86% до 97%.
• Розширення порогу розряджання до 2 В замість попередніх 3 В покращило стабільність осередка.
• Застосування нижчої температури на етапі первинного формування елемента під час виробництва зменшило виділення газів.

Переваги марганцевої хімії над LFP та NCM

Марганець набагато дешевший і доступніший за нікель чи кобальт. Використання LMR-хімії дозволяє знизити собівартість батарей до рівня літій-залізо-фосфатних (LFP) рішень, зберігаючи щільність енергії на рівні дорогих нікель-кобальт-марганцевих (NCM) аналогів.

Американський концерн GM вже оцінив перспективи цієї технології для ринку США. За оцінками інженерів, LMR-елементи забезпечують на 33% вищу щільність енергії порівняно з LFP за аналогічної вартості. Через це автовиробники розглядають можливість відмови від LFP на користь нових розробок. Концерн GM планує запустити серійне виробництво LMR-батарей разом із LG у США в 2028 році. Не виключено, що подібні інновації з часом отримають і масові моделі, такі як новий Chevrolet Bolt.

Що залишається під питанням

Незважаючи на успішні лабораторні тести, LG ще належить довести ефективність LMR-катодів у реальних умовах експлуатації. Наразі відсутні підтверджені дані щодо швидкості заряджання на потужних станціях, роботи за низьких температур у зимовий період та довговічності при пробігу понад 1000-2000 циклів, які є стандартом для сучасних електромобілів.