Літій-іонні батареї поступово наближаються до межі своїх можливостей, і виробники активно шукають дешевшу, легшу та екологічнішу альтернативу. Одним із головних претендентів на зміну поколінь стали літій-сірчані акумулятори, або Li-S. За оцінками інженерів, їхня теоретична щільність енергії може сягати 2600 Вт·год/кг — уп’ятеро більше, ніж у сучасних літій-іонних систем.
Сірка, яка використовується як катодний матеріал, є надзвичайно поширеним і недорогим елементом — фактично побічним продуктом нафтової промисловості. На відміну від звичних літій-іонних акумуляторів, де іони переміщуються між шарами матеріалу, у Li-S відбувається повноцінна хімічна реакція. Кожен атом сірки здатен приєднати два йони літію, що забезпечує значний приріст ємності та меншу вагу батареї — важливо для електромобілів, дронів і авіації.
До переваг також належить нижча собівартість та екологічність. Літій-сірчані батареї не потребують кобальту чи нікелю, а вуглецевий слід їхнього виробництва може бути на 60% нижчим. Крім того, сірчаний катод не горючий, що підвищує безпеку. Втім технологія ще далека від досконалості. Основна проблема — так званий «полісульфідний човниковий ефект», коли проміжні продукти реакції розчиняються в електроліті та мігрують між електродами, спричиняючи швидку деградацію. Через це ресурс Li-S нині становить лише 300–500 циклів, тоді як літій-іонні можуть працювати понад тисячу. Додаткові виклики — низька електропровідність сірки та її значне розширення під час розряду, що руйнує катод.
Попри труднощі, прогрес відчутний. Компанії Lyten, Zeta Energy та інші вже створюють комерційні прототипи і готуються до масштабного виробництва. Очікується, що перші серійні літій-сірчані батареї з’являться у дронах і спеціальній техніці вже до кінця десятиліття, а в електромобілях — приблизно у 2028–2030 роках.
