Peneliti dariUniversitas Teknis Munich(Tum) danRWTH Aachen UniversityDi Jerman telah membandingkan kinerja listrik baterai natrium-ion berenergi tinggi (SIB) dengan baterai lithium-ion berenergi tinggi (LIBS) dengan katoda lithium-iron-fosfat (LFP).

Tim menemukan bahwa canggih dan suhu memiliki pengaruh yang lebih tinggi pada resistensi pulsa dan impedansi SIB daripada LIBS, yang dapat mempengaruhi pilihan desain dan menunjukkan bahwa SIB mungkin memerlukan suhu yang lebih canggih dan sistem manajemen muatan untuk mengoptimalkan kinerja, terutama pada tingkat pengisian yang lebih rendah.

• Untuk menjelaskan resistensi pulsa lebih lanjut: Istilah ini mengacu pada seberapa banyak tegangan baterai turun ketika permintaan daya mendadak diterapkan. Oleh karena itu, penelitian menunjukkan bahwa baterai natrium-ion lebih dipengaruhi oleh level pengisian dan suhu daripada baterai lithium-ion.

Riset:

"Baterai natrium-ion [SIBS] umumnya dipandang sebagai pengganti drop-in untuk LIBS," kata para ilmuwan. “Namun demikian, perbedaan dalam perilaku elektrokimia natrium dan lithium membutuhkan adaptasi pada anoda dan katoda. Sementara untuk baterai lithium-ion [LIBS] biasanya grafit digunakan sebagai bahan anoda, untuk SIBS karbon keras saat ini dipandang sebagai bahan yang paling menjanjikan untuk SIBS.”

Mereka juga menjelaskan bahwa pekerjaan mereka dimaksudkan untuk mengisi celah dalam penelitian, karena masih ada kurangnya pengetahuan tentang perilaku listrik SIB dalam hal berbagai suhu dan canggih (SOC).

Tim peneliti melakukan, khususnya, pengukuran kinerja listrik pada suhu mulai dari 10 derajat C hingga 45 derajat C dan pengukuran tegangan sirkuit terbuka dari sel penuh pada suhu yang berbeda serta pengukuran setengah sel dari sel yang sesuai pada 25 C.

"Selain itu, kami menyelidiki pengaruh suhu dan SOC pada resistensi arus searah (R DC) dan spektroskopi impedansi elektrokimia galvanostatik (GEIS)," katanya. "Untuk memeriksa kapasitas yang dapat digunakan, energi yang dapat digunakan, dan efisiensi energi dalam kondisi dinamis, kami melakukan tes kemampuan laju dengan menerapkan laju beban yang berbeda pada suhu yang berbeda."

Para peneliti mengukur baterai lithium-ion, baterai natrium-ion dengan katoda besi-mangan-mangan, dan baterai lithium-ion dengan katoda LFP. Ketiganya menunjukkan histeresis tegangan, yang berarti tegangan sirkuit terbuka mereka berbeda antara pengisian dan pelepasan.

“Menariknya, bagi SIB, histeresis ini terutama terjadi pada SOC rendah, yang, menurut pengukuran setengah sel, kemungkinan karena anoda karbon keras,” para akademisi menekankan. “R DC dan Impedansi Lib menunjukkan sangat sedikit ketergantungan pada SOC. Sebaliknya, untuk SIB, R DC dan Impedansi secara signifikan meningkat pada SOC di bawah 30%, sementara SOC yang lebih tinggi memiliki efek sebaliknya dan mengarah pada nilai R DC dan impedansi yang lebih rendah.”

Selain itu, mereka memastikan bahwa ketergantungan suhu R_DC dan impedansi lebih tinggi untuk SIB daripada LIBS. “Tes LIB tidak menunjukkan pengaruh yang signifikan dari SOC pada efisiensi pulang-pergi. Sebaliknya, bersepeda SIB dari 50% hingga 100% SOC dapat mengurangi kerugian efisiensi lebih dari setengahnya dibandingkan dengan bersepeda dari 0% hingga 50%,” mereka menjelaskan lebih lanjut, yang mencatat bahwa efisiensi SIBS tumbuh secara drastis ketika bersepeda sel-sel dalam sel yang lebih tinggi dalam kisaran yang lebih tinggi dengan soc yang lebih tinggi dengan soc yang lebih tinggi.