Kutatók aMüncheni Műszaki Egyetem(Tum) ésRWTH AACHEN EgyetemNémetországban összehasonlították a nagy energiájú nátrium-ion akkumulátorok (SIB) elektromos teljesítményét a legkorszerűbb nagy energiájú lítium-ion akkumulátorral (LIB) 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-knek kifinomultabb hőmérsékleti és töltési kezelési rendszereket igényelhetnek az optimalizálás érdekében Teljesítmény, különösen 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. „Mind Míg a lítium-ion akkumulátorok [libs] esetében általában grafitot használnak anód anyagként, a SIBS kemény szén jelenleg a SIB-k legígéretesebb anyagának tekinthető. ”

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 hőmérsékleten, valamint a megfelelő cellák félcella-méréseivel, valamint a megfelelő sejtek feszültségméréseivel 25 c-nél. -

"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. „Az R DC és a LIB 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 -k ellentétes hatással vannak, és alacsonyabb R DC és impedanciaértékekhez vezetnek. ”

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 hatékonyságra. Ezzel szemben a SIB -ek 50% -ról 100% -ra történő kerékpározása több mint felére csökkentheti a hatékonysági veszteségeket, mint a kerékpározás 0% -ról 50% -ra, tovább magyarázták, megjegyezve, hogy a SIB -k hatékonysága drasztikusan növekszik, amikor a sejteket a cellák kerékpározásában aciklusban egybe. Magasabb SOC tartomány az alacsonyabb SOC tartományhoz képest.