Esploristoj de laTeknika Universitato de Munkeno(Tum) kajUniversitato rwth AachenEn Germanio komparis la elektran rendimenton de alt-energiaj natri-jonoj-baterioj (SIBS) kun tiu de ŝtata baterio de alta energio litio-jono (LIBS) kun katodo de litio-fosfato (LFP) (LFP) .

La teamo trovis, ke la ŝtata ŝarĝo kaj temperaturo havas pli altan influon sur la pulsa rezisto kaj la impedanco de la SIB-oj ol la LIB- agado, precipe ĉe pli malaltaj ŝarĝaj niveloj.

• Por klarigi pulsan reziston plu: la termino rilatas al kiom multe da bateria tensio falas kiam subita potenca postulo estas aplikata. Tial la esplorado indikas, ke natri-jonaj baterioj estas pli tuŝitaj de ŝarĝa nivelo kaj temperaturo ol litio-jonaj baterioj.

Esploro:

"Natriaj jonoj-baterioj [SIBS] estas ĝenerale vidataj kiel faliga anstataŭaĵo por LIBS," la sciencistoj deklaris. "Tamen, la diferencoj en la elektrokemia konduto de natrio kaj litio postulas adaptojn ambaŭ sur la anodo kaj la katodo. Dum por baterioj de litio-jonoj [libs] kutime grafito estas uzata kiel anoda materialo, por SIBS malmola karbono estas nuntempe vidata kiel la plej promesplena materialo por SIBS. "

Ili ankaŭ klarigis, ke ilia laboro celas plenigi breĉon en la esplorado, ĉar ankoraŭ mankas scio pri la elektra konduto de SIB-oj rilate al diversaj temperaturoj kaj ŝtataj ŝarĝoj (SOCoj).

La esplora teamo faris precipe elektrajn mezuradojn ĉe temperaturoj inter 10 gradoj C ĝis 45 gradoj C kaj malferm-cirkvitaj tensiaj mezuradoj de la plenĉelo ĉe malsamaj temperaturoj same kiel duonĉelaj mezuradoj de la respondaj ĉeloj je 25 C .

"Plue, ni esploris la influon de temperaturo kaj SOC sur ambaŭ rekta kurento -rezisto (R DC) kaj galvanostatika elektrokemia impedanca spektroskopio (GEIS)," ĝi specifis. "Por ekzameni la uzeblan kapablon, uzeblan energion kaj energian efikecon en dinamikaj kondiĉoj, ni plenumis taksajn kapablojn per aplikado de malsamaj ŝarĝaj tarifoj ĉe malsamaj temperaturoj."

La esploristoj mezuris lition-jonan baterion, natri-jonan baterion kun nikel-manganese-fera katodo, kaj litio-jona baterio kun LFP-katodo. Ĉiuj tri montris tensian histerezon, signifante ke ilia malferma cirkvito-tensio diferencis inter ŝarĝo kaj malŝarĝo.

"Interese, por SIB-oj, la histerezo okazas ĉefe ĉe malaltaj SOC-oj, kio estas, laŭ duonĉelaj mezuradoj, probable pro la malmola karbona anodo," la akademianoj emfazis. “La r dc kaj impedanco de la lib montras tre malmulte da dependeco de la SOC. En kontrasto, por SIBS, la R DC kaj impedanco signife pliiĝas ĉe SOC -oj sub 30%, dum pli altaj SOC havas la kontraŭan efikon kaj kondukas al pli malaltaj R DC kaj impedancaj valoroj. "

Plie, ili konstatis, ke la temperatura dependeco de R_DC kaj impedanco estas pli alta por SIB -oj ol LIBS. "La testoj de LiB ne montras gravan influon de la SOC sur la rondvojaĝa efikeco. Kontraŭe, bicikli la SIB -ojn de 50% ĝis 100% SOC povas redukti efikajn perdojn je pli ol duono kompare al biciklado de 0% ĝis 50%, "ili plue klarigis, rimarkante, ke la efikeco de SIB -oj kreskas draste dum biciklado de la ĉeloj en A Pli alta SOC -gamo kompare al pli malalta SOC -gamo.