Современные литийионные аккумуляторы с графитовыми анодами постепенно приближаются к пределу своих возможностей, поэтому исследователи ищут способы значительно увеличить количество энергии, запасаемой при той же массе батареи. Группе китайских учёных удалось создать литий-металлические аккумуляторы пакетной компоновки с удельной энергией более 600 Вт·ч/кг.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

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

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Источник изображения: Unsplash, Roberto Sorin

Результаты работы опубликованы в научном журнале Nature Communications. Как отмечает CarNewsChina, массово выпускаемые литийионные аккумуляторы с графитовыми анодами уже приближаются к своему теоретическому пределу удельной энергии, составляющему около 350 Вт·ч/кг. Для электромобилей дальнейшее увеличение этого показателя тоже важно, но особенно остро потребность в более лёгких и ёмких источниках энергии ощущается в авиации.

Одним из перспективных решений считаются литий-металлические аккумуляторы, в которых вместо традиционного графитового анода используется металлический литий. Однако практическому применению этой технологии пока мешает необходимость одновременно обеспечить высокую удельную энергию, достаточный ресурс и безопасность. В частности, такие ячейки подвержены ускоренному разложению электролита и образованию литиевых дендритов, особенно при работе с высокими напряжениями.

Китайские исследователи предложили бороться с этими проблемами при помощи защитных слоёв, формирующихся на поверхности электродов. Тонкоплёночное покрытие катода защищает его от повреждений при высоком напряжении, а защитный слой на металлическом литиевом аноде способствует более равномерному переносу ионов лития и подавляет образование дендритов, снижая связанные с ними риски. Необходимые для формирования защитных слоёв вещества добавляются непосредственно в электролит при изготовлении ячейки.

Созданные исследователями прототипы аккумуляторов пакетной компоновки ёмкостью 10 А·ч с трёхкомпонентными катодами (NMC) с высоким содержанием никеля достигли удельной энергии 550 Вт·ч/кг. После 180 циклов заряда и разряда они сохранили около 80 % первоначальной ёмкости.

Применение катода с высоким содержанием марганца позволило увеличить удельную энергию до 603 Вт·ч/кг. Это примерно в полтора раза выше показателей лучших серийных литийионных аккумуляторов. Однако технология пока находится на исследовательской стадии, а ресурс в 180 циклов слишком мал для большинства массовых применений, поэтому до появления подобных батарей в серийных электромобилях или летательных аппаратах может пройти немало времени.

Тем временем крупнейший мировой производитель тяговых аккумуляторов CATL исследует и другие перспективные химические системы. Ранее компания сообщала о работе над литий-воздушными аккумуляторами, теоретическая удельная энергия которых может достигать 12 000 Вт·ч/кг, что приближает их по этому показателю к жидкому углеводородному топливу.

Не секрет, что Mercedes-Benz уже испытывает прототип электромобиля EQS, оснащённый твердотельными тяговыми батареями совместной разработки с Factorial, которые позволяют увеличить запас хода без подзарядки до значений свыше 1000 км. На практике этому прототипу удалось преодолеть более 1200 км по дорогам общего пользования и даже сохранить запас хода на оставшиеся 137 км.

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

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Источник изображения: Mercedes-Benz

Как отмечает Electrek, в ходе эксперимента прототип электромобиля Mercedes-Benz EQS на базе твердотельных аккумуляторов преодолел расстояние от немецкого Штутгарта до шведского Мальмё в 1205 км без остановок на подзарядку, после чего бортовой компьютер демонстрировал остаточный запас хода в 137 км. Модифицируя стандартный EQS, специалисты Mercedes-Benz добились того, что твердотельная батарея при сопоставимых с обычной массе и габаритах получила на 25 % больший запас электроэнергии.

В данном случае, как отмечается, прототип оснащался твердотельными тяговыми батареями с литийметаллическим анодом, которые были разработаны при участии подразделения Mercedes-AMG HPP, поставляющего силовые установки для фирменной команды «Формулы 1». В серийных машинах марки такие аккумуляторы появятся до конца текущего десятилетия. При этом Factorial сотрудничает на данном направлении с Hyundai и Stellantis, так что подобным запасом хода смогут похвастать не только флагманские электрические седаны Mercedes-Benz. Принято считать, что массовое распространение твердотельных тяговых батарей китайского производства начнётся на рынке электромобилей в 2027 году.

В Китае создали литиевый аккумулятор с рекордной плотностью энергии — в два раза выше, чем у ячеек Tesla 4680. Более того, уже создана и запущена линия по опытному производству новых ячеек. Прорыв обеспечила разработка нового электролита, который по признанию занятых в проекте учёных «ломает современные концепции». При этом новые батареи высоконадёжны и устойчивы к возгоранию, что делает их полностью безопасными.

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

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

Источник изображения: Tianjin University

Аккумуляторные ячейки Tesla 4680 могут иметь плотность запасаемой энергии до 300 Вт·ч/кг. Популярные литий-железо-фосфатные элементы Blade 1.0 компании BYD демонстрируют плотность на уровне 150 Вт·ч/кг. Созданные учёными Тяньцзиньского университета аккумуляторы характеризуются плотностью запасаемой энергии на уровне 600 Вт·ч/кг. Тем самым по этому параметру они вдове превосходят изделия Tesla и вчетверо — одно из самых популярных среди недорогих аккумуляторов решение, LFP-аккумуляторы Blade первого поколения.

Нетрудно представить, что собранные на базе новых ячеек батареи обеспечат электрическим транспортным средствам ощутимо больший запас хода. Если они пойдут в массовое производство, это в целом может изменить парадигму транспорта на электрической тяге. К слову, новые батареи уже переданы для испытания на электрических воздушных беспилотниках трёх неназванных компаний в Китае, которые остались довольны разработкой.

Всё дело в электролите, объясняют учёные в свежей статье в журнале Nature. Свойства литиевого аккумулятора зависят от химической и электрической активности так называемой сольватной структуры. Это группы молекул растворителя (воды или органических растворителей) которые группируются вокруг ионов лития, обеспечивая стабильность и подвижность ионов. Дизайн новой батареи, по словам разработчиков, «разрушает традиционную зависимость от доминирующей в электролитах сольватной структуры, обеспечивая двойное повышение плотности энергии и общей производительности».

Также уточним, что речь идёт о литий-металлическом аккумуляторе, который считается признанным фаворитом в гонке за звание аккумулятора следующего поколения.

Для планирования химических свойств нового электролита учёные привлекли значительные вычислительные мощности и машинное обучение, что помогло определить наиболее перспективные соли лития и растворители. Как показали эксперименты, результат себя оправдал. Прототип батареи не только показал высочайшую в отрасли плотность запасаемой энергии, но также не воспламенялся (за счёт добавок фосфатов) и не замерзал до -60 °C. Аккумулятор буквально протыкали гвоздями, и это не приводило к взрывным последствиям.

Опыты показали, что новая батарея может сохранять стабильную плотность энергии после 90 циклов зарядки. На основе опытных ячеек был собран батарейный блок Pack480 ёмкостью 3904 Вт·ч. Во время тестирования аккумуляторный блок обеспечил рекордную мощность для своего веса и оставался стабильным после 25 циклов, превосходя по своим характеристикам большинство существующих аккумуляторов.

Тогда как японские и китайские автопроизводители предпочитают разрабатывать твердотельные аккумуляторы своими силами, западные компании стараются полагаться в этом вопросе на стартапы. Концерн Stellantis намерен начать испытывать твердотельные тяговые аккумуляторы Factorial в своих моделях с 2026 года.

Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти

Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8

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

Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026): итоги

Обзор HONOR Pad X9b Max: универсальный большой планшет с антибликовым экраном

Выбираем лучшие игровые ноутбуки на российском рынке (вторая половина 2026 года)

Групповое тестирование 46 видеокарт в The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered

Источник изображения: Stellantis

Как отмечает The Verge, сотрудничество Stellantis и Factorial уже привело к появлению прототипов твердотельных аккумуляторов, которые отличаются от традиционных литийионных повышенной плотностью хранения заряда и способностью принимать его быстрее. В частности, первый показатель увеличен до 375 кВт·ч/кг, что несколько выше плотности хранения заряда самых продвинутых литийионных батарей с жидким электролитом, достигающей 300 кВт·ч/кг. Скорость заряда твердотельных батарей Factorial позволяет им восстанавливать его от 15 до 90 % за 18 минут при комнатной температуре.

Более того, аккумуляторы с твердотельным электролитом стабильно работают в диапазоне температур от минус 30 до плюс 45 градусов Цельсия. Отдавать заряд такие батареи тоже способны быстрее, что позволяет улучшить динамические характеристики электромобилей на их основе. Созданные Factorial в сотрудничестве с Stellantis образцы продемонстрировали способность выдерживать до 600 циклов зарядки и разрядки, что неплохо для ранних прототипов.

От сотрудничества с Factorial выиграет не только Stellantis, инвесторами стартапа являются Hyundai и Mercedes-Benz, причём последняя из компаний в следующем году собирается вывести прототипы на основе таких батарей на дороги. Технология Factorial подразумевает использование литийметаллического анода, квазитвердотельного электролита и катода большой ёмкости. Помимо увеличения запаса хода и скорости зарядки, твердотельные аккумуляторы привлекают более высокой пожарной безопасностью и устойчивостью к перепадам температуры окружающего воздуха. Высокая плотность хранения заряда позволяет при необходимости снизить массу тяговой батареи, а это тоже способно положительно сказаться на запасе хода электромобиля.