Австралійська компанія Brighsun New Energy повідомила, що у поточному році почне промислові випробування лінійки літієво-сірчаних акумуляторів (Li-S), здатних забезпечити пробіг електрокара на одній зарядці у 2000 км.  Увесь цикл перевірок і підготовку до великомасштабного випуску фірма сподівається завершити до кінця 2020-го.

Окрім великого пробігу, такі батареї примітні також довговічністю. Тести показали, що осередки від Brighsun зберігали 91% початкової ємності після 1700 повних циклів заряду-розряду струмом 2С (струм у два рази вищий, ніж значення номінальної ємності, виражене в Агод). Причому повна зарядка і повний розряд проводилися за 30 хвилин. Такий короткий підсумок восьми років дослідницької роботи.

Розробники пишуть: «Brighsun New Energy запатентувала технологію акумуляторів Li-S, яка запобігає утворенню полісульфідів на сірчаному катоді та пригнічує зростання літієвих дендритів на аноді, таким чином, прокладаючи шлях для використання акумуляторів Li-S в електромобілях». Для розуміння, саме дендрити та полісульфіди гублять батарею Li-S в міру експлуатації.

Ця живучість – колосальна. Сучасні літій-іонні осередки мають термін життя від 500 до 1500 циклів (з втратою приблизно 10-20% від початкової ємності). Ще незвичніше такий високий параметр виглядає саме для літієво-сірчаних батарей. Їх довговічність була головною проблемою на шляху до масового застосування. Досить сказати, що коли 14 років тому інші дослідники починали досліди з осередками типу Li-S, то отримували питому ємність на рівні одного осередку у 300-350 Вт год / кг, але живучість становила лише 60 повних циклів.

Для порівняння, сучасні серійні літієво-іонні осередки, які використовуються в гібридах та електрокарах, мають щільність енергії в 200-260 Втгод /кг, в той час як Brighsun заявила про початок дослідного виробництва осередків Li-S з параметром в 1000 Втгод/кг. У теорії це означає: автомобіль, який міг пройти на одному заряді 500 км, з новими осередками зможе проходити 2000 км при тій самій вазі тягового акумулятора.

Оскільки осередки збираються в модулі, а ті, в свою чергу, у загальний блок, то корпус батареї, проводка, компоненти системи охолодження та контролер додають маси. Тому увесь блок тягового акумулятора у сучасного електрокара – це приблизно 150-160 Вт год/кг. Зрозуміло, що параметри одного осередку тут «задають тон». Уже надходили повідомлення про розробку «класичних» літієво-іонних осередків з щільністю енергії понад 300 Втгод/кг, а в дослідах називалися числа на рівні 400 Втгод/кг.

Але справжній прорив у найближчі роки очікується від двох напрямків – так званих твердотільних батарей (тут вже отримують 500 Втгод/кг, але поки не в автомобільному секторі) та тих самих літієво-сірчаних АКБ. Brighsun анонсувала подальший розвиток літієво-сірчаної технології. Вона розробляє твердий електроліт для батарей Li-S, тобто має намір схрестити два найперспективніших напрямки в літієвих акумуляторах, щоб ще більше підвищити їхню питому ємність та живучість.

До речі, нещодавно стало відомо про те, що матеріали для батарей збираються видобувати з дна океана.