Vědci zTechnická univerzita v Mnichově(Tum) aUniverzita Rwth AachenV Německu porovnali elektrický výkon vysokoenergetických sodíkových baterií (SIBS) s nejmodernější vysokoenergetickou lithium-iontovou baterií (LIBS) katodou lithia-železo (LFP) .

Tým zjistil, že nejmodernější a teplota mají vyšší vliv na odpor pulsů a impedanci SIB než libs, což může ovlivnit výběr návrhu a naznačuje, že SIB mohou vyžadovat sofistikovanější systémy správy teploty a poplatků, aby se optimalizovaly výkon, zejména při nižších úrovních náboje.

• Pro další vysvětlení odporu pulsu: Termín odkazuje na to, kolik napětí baterie poklesne, když je použita náhlá poptávka po energii. Výzkum proto naznačuje, že baterie sodíku-iontu jsou více ovlivněny hladinou a teplotou nabíjení než lithium-iontové baterie.

Výzkum:

"Sód-iontové baterie [SIBS] jsou obecně považovány za výměnu za libsy," uvedli vědci. „Nicméně rozdíly v elektrochemickém chování sodíku a lithia vyžadují adaptace jak na anodě, tak na katodu. Zatímco u lithium-iontových baterií [libs] se obvykle grafit používá jako anodový materiál, pro sibs tvrdý uhlík je v současné době považován za nejslibnější materiál pro SIB. “

Vysvětlili také, že jejich práce byla určena k zaplnění mezery ve výzkumu, protože stále chybí znalosti o elektrickém chování SIB, pokud jde o různé teploty a nejmodernější poplatky (SOC).

Výzkumný tým provedl zejména měření elektrického výkonu při teplotách v rozmezí od 10 stupňů C do 45 ° C a měření napětí s otevřeným okruhem při různých teplotách a také měření polovičních buněk odpovídajících buněk při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C při 25 ° C. .

"Dále jsme zkoumali vliv teploty a SOC na odpor přímého proudu (R DC) a galvanostatickou elektrochemickou impedanční spektroskopii (GEIS)," specifikoval. "Abychom prozkoumali použitelnou kapacitu, spotřebitelnou energii a energetickou účinnost za dynamických podmínek, provedli jsme testy schopností rychlosti pomocí různých rychlostí zatížení při různých teplotách."

Vědci měřili lithium-iontovou baterii, sodíkovou iontovou baterii s katodou niklově-manganské železy a lithium-iontovou baterii s LFP katodou. Všechny tři vykazovaly hysterezi napětí, což znamená, že jejich napětí s otevřeným obvodem se lišilo mezi nabíjením a vypouštěním.

"Je zajímavé, že pro SIB se hystereze vyskytuje primárně u nízkých SOC, což je podle měření polovičních buněk pravděpodobně kvůli anodě tvrdé uhlíkové anody," zdůraznili akademici. "R DC a impedance Lib ukazují velmi malou závislost na SoC." Naproti tomu pro SIBS se R DC a impedance významně zvyšují u SOC pod 30%, zatímco vyšší SOC mají opačný účinek a vede k nižším hodnotám R DC a impedance. “

Navíc zjistili, že teplotní závislost R_DC a impedance je u SIB vyšší než LIBS. „LIB testy nevykazují významný vliv SOC na účinnost zpáteční cesty. Naproti tomu cyklování SIBS z 50% na 100% SOC může snížit ztráty účinnosti o více než polovinu ve srovnání s cyklováním od 0% na 50%, “vysvětlili a poznamenali, že účinnost SIB roste drasticky při cyklování buněk v A Vyšší rozsah SOC ve srovnání s nižším rozsahem SOC.