Литий-серные батареи рассматриваются как потенциальный преемник литий-ионных систем благодаря высокой плотности энергии и использованию дешевой серы в катоде. Однако в традиционных элементах с жидким электролитом могут образовываться побочные продукты — растворимые полисульфиды. Это приводит к потере материала и ускоренному снижению стабильности цикла.

Ученые предложили вариант батареи Li-S с минимальным количеством жидкого электролита, заменив большую его часть твердыми материалами. Такой подход снижает образование побочных продуктов, а также повышает безопасность и долговечность элементов.

Главным элементом производства стала технология DRYtraec — метод сухого нанесения электродных покрытий без растворителей. Она позволяет создавать стабильные пленки без длительной сушки, сокращает потребление энергии на производстве до 30% и снижает выбросы CO₂. DRYtraec легко масштабируется для промышленного рулонного производства и совместима с существующими линиями по выпуску литий-ионных батарей.

Предварительные испытания показали, что новые элементы достигают плотности энергии более 600 Вт·ч/кг при низкой себестоимости производства — менее 75 евро за кВт·ч. Результаты также демонстрируют высокую стабильность циклов и повторяемость параметров, что важно для серийного производства.

Работа ведется в рамках двух проектов: AnSiLiS, финансируемого Федеральным министерством исследований, технологий и космоса Германии, и TALISSMAN, поддерживаемого программой ЕС Horizon Europe. Первый сосредоточен на разработке серо-углеродного катода, литий-металлического анода и гибридного электролита, второй — на масштабировании и промышленной валидации аккумуляторов для электромобилей. Вся разработка проходит в Центре передовых технологий аккумуляторов, где интегрируют материалы, производство электродов, лазерную резку, укладку слоев и тестирование прототипов.

Ученые надеются, что новые батареи найдут применение в электромобилях, авиации, беспилотниках и портативных системах хранения энергии.