LG Energy Solution вместе с Сеульским национальным университетом сообщила о прогрессе в разработке экспериментальных LMR-аккумуляторов для электромобилей. Их ячейка сохранила 92,2% первоначальной ёмкости после 883 циклов зарядки и разрядки.
LMR, или литий-марганцевые аккумуляторы, считают одной из недорогих альтернатив LFP-химии. В катоде используется больше марганца, а он дешевле никеля и кобальта и доступнее по сырьевой базе. За счёт этого производители рассчитывают снизить стоимость батарей без серьёзной потери энергоёмкости.
Основная проблема LMR-систем до сих пор была в сроке службы. В электромобильной отрасли ориентиром обычно считают 1000-2000 циклов зарядки и разрядки, поэтому результат LG и университета пока не снимает вопрос долговечности. В то же время технологию удалось заметно стабилизировать за счёт настройки химии и режима работы ячейки.
Исследователи сосредоточились на процессах, связанных с кислородом в катодном материале. Кислород участвует в накоплении энергии, но его реакции должны оставаться обратимыми, иначе начинается разрушение структуры и выделение газа. В работе LG и Сеульского университета изменили параметры заряда и разряда: верхний предел зарядного напряжения снизили с 4,6 до 4,3 В, а нижний предел разряда расширили с 3 до 2 В. После этого обратимость кислородной реакции выросла с 86% до 97%.
Компания также использовала низкотемпературную процедуру первичного формирования ячейки, которая входит в начальные этапы производства аккумулятора. LG говорит, что сочетание этих мер помогло уменьшить газообразование и снизить повреждение структуры катода.
LG отдельно отмечает, что проблема с выделением газа особенно чувствительна для компактных батарейных блоков, где внутреннее пространство сильно ограничено. В компании считают, что новая схема работы ячейки может помочь в создании более устойчивых крупноформатных LMR-аккумуляторов для электромобилей.
LG пока не показала, что её LMR-ячейки превосходят серийные LFP-батареи по скорости зарядки, поведению на морозе или общему ресурсу.