Kutatók aMüncheni Műszaki Egyetem(Tum) ésRWTH AACHEN EgyetemNémetországban összehasonlították a nagy energiájú nátrium-ion akkumulátorok (SIB) elektromos teljesítményét a legkorszerűbb nagy energiájú lítium-ion akkumulátor (LIB) teljesítményével, lítium-vas-foszfát (LFP) katóddal.

A csapat megállapította, hogy a töltés és a hőmérséklet nagyobb hatással van az impulzus ellenállásra és a SIB-k impedanciájára, mint a LIB-k, amelyek befolyásolhatják a tervezési döntéseket, és azt sugallják, hogy a SIB-k kifinomultabb hőmérsékleti és töltési kezelési rendszereket igényelhetnek a teljesítmény optimalizálása érdekében, különösen az alacsonyabb töltési szinteken.

• Az impulzus ellenállás tovább magyarázata: A kifejezés arra utal, hogy az akkumulátor feszültsége mennyire csökken, ha hirtelen energiaigényt alkalmaznak. Ezért a kutatás azt jelzi, hogy a nátrium-ion akkumulátorokat jobban befolyásolja a töltés szintje és a hőmérséklet, mint a lítium-ion akkumulátorok.

Kutatás:

„A nátrium-ion akkumulátorokat [SIB-eket] általában a LIB-os csepppótlásnak tekintik”-nyilatkozta a tudósok. "Ennek ellenére a nátrium és a lítium elektrokémiai viselkedésének különbségei mind az anód, mind a katód adaptációját igénylik. Míg a lítium-ion akkumulátorokhoz [LIB-k] általában a grafitot használják anód anyagként, a SIBS kemény szén számára jelenleg a SIBS legígéretesebb anyagának tekintik."

Azt is elmagyarázták, hogy munkájuk célja a kutatás hiányossága, mivel még mindig nincs ismeret a SIB-k elektromos viselkedéséről a változó hőmérsékletek és a legmagasabb szintű (SOC) szempontjából.

A kutatócsoport különösen az elektromos teljesítményméréseket 10 ° C-tól 45 ° C-ig terjedő hőmérsékleten és a teljes sejt nyílt áramköri feszültségméréseit különböző hőmérsékleteken, valamint a megfelelő cellák félcella-méréseivel, valamint a megfelelő sejtek feszültségméréseivel, 25 c-vel, a megfelelő cellák félcella-méréseivel, valamint a megfelelő sejtek mérésére, valamint

"Ezenkívül megvizsgáltuk a hőmérséklet és a SOC hatását mind az egyenáramú ellenállásra (R DC), mind a galvanosztatikus elektrokémiai impedancia spektroszkópiára (GEIS)" - határozta meg. "Ahhoz, hogy megvizsgáljuk a felhasználható kapacitást, a felhasználható energiát és az energiahatékonyságot dinamikus körülmények között, elvégeztük a sebességképességi teszteket, különböző hőmérsékleten történő különböző terhelési sebesség alkalmazásával."

A kutatók mértek egy lítium-ion akkumulátort, egy nikkel-mangán-vaskatóddal rendelkező nátrium-ion akkumulátort és egy lítium-ion akkumulátort LFP katóddal. Mindhárom feszültség-hiszterézist mutatott, ami azt jelenti, hogy nyílt áramköri feszültségük különbözött a töltés és a kisülés között.

"Érdekes, hogy a SIB-k esetében a hiszterézis elsősorban alacsony SOC-knál fordul elő, vagyis a félcellás mérések szerint valószínűleg a kemény szén anód miatt"-hangsúlyozta az akadémikusok. "A LIB R DC és impedanciája nagyon kevés függést mutat a SOC -tól. Ezzel szemben a SIB -k esetében az R DC és az impedancia jelentősen növekszik a 30%alatti SOC -knál, míg a magasabb SOC -knak ellentétes hatása van, és alacsonyabb R DC és impedanciaértékekhez vezet."

Ezenkívül megállapították, hogy az R_DC hőmérsékleti függősége és az impedancia magasabb a SIB -knél, mint a LIB -k. „A LIB tesztek nem mutatják a SOC jelentős hatását az oda-vissza.