Istraživači izTehničko sveučilište u Münchenu(Tum) iSveučilište RWTH AACHENU Njemačkoj je usporedio električne performanse visokoenergetskih natrijevih ionskih baterija (SIBS) s onom vrhunske visokoenergetske litij-ionske baterije (LIBS) s katodom litij-željezo-fosfata (LFP).

Tim je utvrdio da najmoderniji i temperatura imaju veći utjecaj na otpornost na puls i impedanciju SIBS-a od LIB-a, što može utjecati na izbora dizajna i sugerira da SIBS može zahtijevati sofisticiranije sustave za upravljanje temperaturom i nabojem kako bi optimizirali performanse, posebno pri nižim razinama naboja.

• Da biste dodatno objasnili otpor pulsa: Izraz se odnosi na to koliko napon baterije pada kada se primijeni potražnja za iznenadnom snagom. Stoga istraživanje pokazuje da natrijev-ionske baterije više utječu razina naboja i temperature nego litij-ionske baterije.

Istraživanje:

"Natrijevi-ionske baterije [sibs] općenito se vide kao padajuća zamjena za LIB-ove", izjavili su znanstvenici. "Ipak, razlike u elektrokemijskom ponašanju natrija i litija zahtijevaju prilagodbe i na anodi i na katodi. Dok se za litij-ionske baterije [libs] obično grafit koristi kao anodni materijal, za SIBS tvrdi ugljik se trenutno smatra najizvetivnijim materijalom za SIBS."

Također su objasnili da je njihov rad trebao popuniti jaz u istraživanju, jer još uvijek nedostaje znanje o električnom ponašanju SIBS-a u smislu različitih temperatura i najsuvremenijih naboja (SOCS).

Istraživački tim proveo je, posebno, mjerenja električnih performansi na temperaturama u rasponu od 10 stupnjeva C do 45 stupnjeva C i mjerenja napona otvorenog kruga punih stanica na različitim temperaturama, kao i pola ćelije mjerenja odgovarajućih ćelija na 25 c.

"Nadalje, istraživali smo utjecaj temperature i SOC -a i na otpornost na izravnu struju (R DC) i galvanostatsku elektrokemijsku impedanciju spektroskopiju (GEIS)", navedeno je. "Da bismo ispitali korisnu sposobnost, korisnu energiju i energetsku učinkovitost u dinamičkim uvjetima, izvršili smo testove sposobnosti brzine primjenom različitih stopa opterećenja na različitim temperaturama."

Istraživači su izmjerili litij-ionsku bateriju, natrijevu-ionsku bateriju s katodom nikl-manganese-željeza i litij-ionskom baterijom s LFP katodom. Sva tri pokazala su histerezu napona, što znači da se njihov napon otvorenog kruga razlikovao između punjenja i ispuštanja.

"Zanimljivo je da se za SIB-ove histereza prvenstveno događa pri niskim SOC-ima, što je, u skladu s mjerenjima pola ćelije, vjerojatno zbog anode tvrdog ugljika", naglasili su akademici. "R DC i impedancija LIB -a pokazuju vrlo malu ovisnost o SoC -u. Za razliku od toga, za SIBS, R DC i impedancija značajno se povećavaju na SOC -u ispod 30%, dok viši SOC imaju suprotan učinak i dovode do niže vrijednosti R DC i impedance."

Nadalje, utvrdili su da je temperaturna ovisnost R_DC i impedancija veća za SIBS od LIBS -a. "LIB testovi ne pokazuju značajan utjecaj SOC-a na učinkovitost okruglog putovanja. Suprotno tome, biciklizam SIBS-a od 50% na 100% SOC može smanjiti gubitke učinkovitosti za više od polovice u usporedbi s biciklizmom od 0% na 50%", objasnili su dodatno, napominjući da je učinkovitost SIBS-a drastično raste u rangeu SOC-a.