Taighdeoirí ónOllscoil Theicniúil Munich(Tum) agusOllscoil Aachen RWthSa Ghearmáin tar éis comparáid a dhéanamh idir feidhmíocht leictreach cadhnraí ardfhuinnimh-ian (sibs) agus ceallraí litiam-ian ard-fhuinnimh den scoth (LIBS) le catóid litiam-iarann-fosfáit (LFP) (LFP) .

Fuair ​​an fhoireann amach go bhfuil tionchar níos airde ag an úrnuacht agus ag an teocht ar fhriotaíocht na bíge agus ar bhac na SIBanna ná ar na LIBanna, a d'fhéadfadh tionchar a imirt ar roghanna dearaidh agus a thugann le tuiscint go bhféadfadh córais bainistíochta teochta agus muirir níos sofaisticiúla a bheith ag teastáil feidhmíocht, go háirithe ag leibhéil muirir níos ísle.

• Chun friotaíocht cuisle a mhíniú tuilleadh: Tagraíonn an téarma don mhéid a thiteann voltas ceallraí nuair a chuirtear éileamh tobann cumhachta i bhfeidhm. Dá bhrí sin, léiríonn an taighde go bhfuil tionchar níos mó ag leibhéal muirir agus ag teocht ná ag cadhnraí litiam-ian ar chadhnraí sóidiam-ian.

Taighde:

“Is iondúil go mbreathnaítear ar chadhnraí sóidiam-ian [sibs] mar athsholáthar titim isteach ar LIBanna,” a dúirt na heolaithe. “Mar sin féin, éilíonn na difríochtaí in iompar leictriceimiceach sóidiam agus litiam oiriúnaithe ar an anóid agus ar an gcatóid araon. Cé go n-úsáidtear cadhnraí litiam-ian [LIBS] de ghnáth mar ábhar anóid, feictear go bhfuil carbón crua SIBS mar an t-ábhar is bisiúla do SIBS faoi láthair. ”

Mhínigh siad freisin go raibh sé i gceist ag a gcuid oibre bearna a líonadh sa taighde, mar tá easpa eolais fós ann maidir le hiompar leictreach SIBanna i dtéarmaí teochtaí éagsúla agus muirir úrnua (SOCS).

Rinne an fhoireann taighde, go háirithe, tomhais feidhmíochta leictreacha ag teochtaí idir 10 gcéim C go 45 céim C agus tomhais voltais ciorcaid oscailte an chill iomláin ag teochtaí difriúla chomh maith le tomhais leathchealla na gceall comhfhreagrach ag 25 C .

“Ina theannta sin, rinneamar imscrúdú ar thionchar teochta agus SOC ar fhriotaíocht reatha dhírigh (R DC) agus ar speictreascópacht bacainní leictriceimiceach galvanostatic (GEIS),” a shonraigh sé. “Chun scrúdú a dhéanamh ar an acmhainn inúsáidte, an fuinneamh inúsáidte, agus an éifeachtúlacht fuinnimh faoi choinníollacha dinimiciúla, rinneamar tástálacha cumais ráta trí rátaí éagsúla ualaigh a chur i bhfeidhm ag teochtaí éagsúla.”

Thomhais na taighdeoirí ceallraí litiam-ian, ceallraí sóidiam-ian le catóid iarainn nicil-mangainéis, agus ceallraí litiam-ian le catóid LFP. Léirigh na trí cinn go raibh hysteresis voltais, rud a chiallaíonn go raibh a voltas ciorcaid oscailte difriúil idir muirear agus urscaoileadh.

“Is díol spéise é, i gcás SIBanna, go bhfuil an hysteresis ag tarlú go príomha ag SoCs ísle, atá, de réir tomhais leathchealla, is dócha mar gheall ar an anóid charbóin chrua,” a dúirt an lucht acadúil. “Is beag spleáchas ar an SOC a léiríonn an R agus an bhac ar an Lib. I gcodarsnacht leis sin, i gcás SIBanna, méadaíonn an R DC agus an bacainní go mór ag SOCanna faoi bhun 30%, agus tá an éifeacht chéanna ag SOCanna níos airde agus bíonn luachanna R DC agus bacainní níos ísle mar thoradh orthu. ”

Thairis sin, fuair siad amach go bhfuil spleáchas teochta R_DC agus bacainní níos airde do SIBanna ná do LIBS. “Ní léiríonn na tástálacha Lib tionchar suntasach ag an SOC ar an éifeachtúlacht turais bhabhta. I gcodarsnacht leis sin, is féidir le rothaíocht na SIBanna ó 50% go 100% SOC caillteanais éifeachtúlachta a laghdú níos mó ná leath i gcomparáid le rothaíocht ó 0% go 50%, ”mhínigh siad freisin, ag tabhairt faoi raon níos airde SOC i gcomparáid le raon SOC níos ísle.