محققان ازدانشگاه فنی مونیخ(توم) ودانشگاه RWTH AACHENدر آلمان عملکرد الکتریکی باتری های سدیم با انرژی بالا (SIBS) را با یک باتری لیتیوم یون با انرژی بالا (LIBS) با یک کاتد لیتیوم-آهن فسفات (LFP) مقایسه کرده است. بشر

این تیم دریافت که مدرن و دما تأثیر بیشتری در مقاومت پالس و امپدانس SIBS نسبت به LIBS دارد ، که ممکن است بر گزینه های طراحی تأثیر بگذارد و نشان می دهد که SIBS ممکن است برای بهینه سازی به دما و سیستم های مدیریت شارژ نیاز داشته باشد. عملکرد ، به خصوص در سطح شارژ پایین.

• برای توضیح بیشتر مقاومت در برابر پالس: این اصطلاح به میزان کاهش ولتاژ باتری در هنگام استفاده از تقاضای ناگهانی برق اشاره دارد. بنابراین ، این تحقیق نشان می دهد که باتری های سدیم یون نسبت به باتری های لیتیوم یون بیشتر تحت تأثیر سطح بار و درجه حرارت قرار می گیرند.

تحقیق:

دانشمندان اظهار داشتند: "باتری های یون سدیم [SIB] به طور کلی به عنوان جایگزینی قطره ای برای LIBS دیده می شوند." با این وجود ، تفاوت در رفتار الکتروشیمیایی سدیم و لیتیوم نیاز به سازگاری در آند و کاتد دارد. در حالی که برای باتری های لیتیوم یون [LIBS] معمولاً به عنوان ماده آند استفاده می شود ، زیرا SIBS سخت کربن در حال حاضر به عنوان امیدوار کننده ترین ماده برای SIBS دیده می شود. "

آنها همچنین توضیح دادند كه كار آنها برای پر كردن شکاف در تحقیق انجام شده است ، زیرا هنوز در مورد رفتار الکتریکی SIBS از نظر درجه حرارت متفاوت و شارژهای مدرن (SOC) هنوز عدم آگاهی در مورد رفتار الکتریکی SIBS وجود دارد.

تیم تحقیق ، به ویژه ، اندازه گیری عملکرد الکتریکی در دماهای مختلف از 10 درجه سانتیگراد تا 45 درجه سانتیگراد و اندازه گیری ولتاژ مدار باز از سلول های کامل در دماهای مختلف و همچنین اندازه گیری نیم سلول سلولهای مربوطه در 25 درجه سانتیگراد انجام داده است. بشر

"علاوه بر این ، ما تأثیر دما و SOC را بر روی مقاومت مستقیم جریان مستقیم (R DC) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی گالوانوستاتیک (GEIS) بررسی کردیم." "برای بررسی ظرفیت قابل استفاده ، انرژی قابل استفاده و بهره وری انرژی در شرایط پویا ، ما با استفاده از نرخ بار مختلف در دماهای مختلف ، تست های قابلیت نرخ را انجام دادیم."

محققان باتری لیتیوم یون ، باتری سدیم یون را با کاتد نیکل مانگان-آهن و یک باتری لیتیوم یون با کاتد LFP اندازه گیری کردند. هر سه هیسترزیس ولتاژ را نشان دادند ، به این معنی که ولتاژ مدار باز آنها بین شارژ و تخلیه متفاوت است.

دانشگاهیان تأکید کردند: "جالب اینجاست که برای SIBS ، هیسترزیس در درجه اول در SOC های کم اتفاق می افتد ، که طبق اندازه گیری های نیمه سلول ، احتمالاً به دلیل آند کربن سخت است." وی گفت: "R DC و امپدانس LIB وابستگی بسیار کمی به SOC نشان می دهد. در مقابل ، برای SIBS ، R DC و امپدانس به طور قابل توجهی در SOC های زیر 30 ٪ افزایش می یابد ، در حالی که SOC های بالاتر اثر متضاد دارند و منجر به پایین تر R DC و مقادیر امپدانس می شوند. "

علاوه بر این ، آنها تشخیص دادند که وابستگی دما R_DC و امپدانس برای SIBS از LIBS بیشتر است. آزمون های LIB تأثیر قابل توجهی از SOC بر راندمان سفر دور نشان نمی دهد. در مقابل ، دوچرخه سواری SIBS از 50 ٪ به 100 ٪ SOC می تواند بیش از نصف در مقایسه با دوچرخه سواری از 0 ٪ به 50 ٪ ، تلفات را کاهش دهد. " دامنه SOC بالاتر در مقایسه با محدوده SOC پایین تر.