Китайскими учёными была создана литий-серная батарея, чья плотность энергии достигает 549 Вт·ч/кг. Это значение почти в два раза превосходит характеристики современных литий-ионных аккумуляторов, используемых в дронах, которые обычно не превышают 300 Вт·ч/кг. В ходе лабораторных тестов прототип продемонстрировал способность выдерживать 800 циклов зарядки и разрядки, сохраняя при этом 82% своей первоначальной ёмкости.
Как сообщает Interesting Engineering, в Китае была изобретена присадка для литий-серных аккумуляторов, которая позволила вдвое увеличить их энергоёмкость по сравнению с литий-ионными аналогами.
В мае 2026 года китайские исследователи представили многообещающую литий-серную батарею нового поколения. Она способна увеличить дальность полёта беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в два раза по сравнению с современными литий-ионными источниками питания.
Литий-серные батареи рассматриваются как одно из самых перспективных направлений в эволюции аккумуляторных технологий. Они могут значительно превзойти литий-ионные аналоги по ёмкости, а также стать более безопасными и дешёвыми в производстве. Ключом к успеху данной разработки стала особая присадка к электролиту, обнаруженная исследователями, чьи свойства ранее оставались неизвестными.
Работа была выполнена коллективом Международной школы аспирантов Университета Цинхуа в Шэньчжэне (Китай). Новая литий-серная батарея показала рекордную удельную энергоёмкость в 549 Вт·ч/кг. Для сравнения: большинство современных коммерческих литий-ионных аккумуляторов для БПЛА обеспечивают менее 300 Вт·ч/кг. Внедрение этой технологии позволит увеличить продолжительность полёта дронов на 60-90%. Это имеет огромное значение для таких задач, как доставка грузов, мониторинг инфраструктуры и проведение поисково-спасательных операций.
Главным новшеством разработки стала специальная молекула-посредник, которая стабилизирует электрохимические процессы внутри батареи. Долгое время основной проблемой литий-серных аккумуляторов было растворение промежуточных соединений серы в электролите и их беспорядочное перемещение между электродами. Это вызывало значительные потери энергии, быстрое падение ёмкости и сокращение срока службы батареи. Китайским учёным удалось направить эти реакции по контролируемому пути, существенно снизив побочные процессы и повысив эффективность использования активного материала. В итоге внутреннее сопротивление элемента уменьшилось на 75% по сравнению с другими литий-серными батареями, а эффективность циклов заряда-разряда заметно выросла.
Ключевым успехом стало существенное повышение срока службы аккумулятора. Обновленная литий-серная батарея способна выдерживать примерно 800 полных циклов зарядки и разрядки, сохраняя при этом 82% изначальной емкости, что представляет собой значительный прогресс для этой категории источников питания. Ранее литий-серные аккумуляторы страдали от быстрого износа уже спустя несколько сотен циклов из-за повреждения катода и образования литиевых дендритов на аноде. Специалистам из Китая удалось преодолеть эту трудность путем совершенствования структуры катодного материала и оптимизации перемещения ионов лития через электролит.
Как указано в опубликованных материалах, батарея сохраняет устойчивую работу даже при высоких разрядных токах, свойственных авиационным системам, что заметно превосходит параметры, обычные для потребительской электроники.
Практическая ценность этой разработки выходит далеко за пределы использования в беспилотных летательных аппаратах. Литий-серная технология рассматривается как один из главных претендентов на замену традиционных литий-ионных аккумуляторов в электрической авиации, космической сфере и перспективных электромобилях, о чем сообщил CNews.
Теоретическая энергоемкость литий-серных элементов составляет до 2600 Вт·ч/кг, что в несколько раз выше показателей современных литий-ионных батарей. К тому же применение недорогой и повсеместно доступной серы позволяет заметно уменьшить возможную себестоимость производства.
Если группе из Университета Цинхуа удастся успешно внедрить технологию в промышленных масштабах и гарантировать стабильность характеристик в крупных аккумуляторных модулях, это может стать важным прорывом в разработке сверхлегких энергетических систем для беспилотной авиации следующего поколения.
