Para panaliti sakaUniversitas Teknik Munich(TUM) lanUniversitas RWTH Aachening Jerman wis mbandhingaké kinerja listrik baterei natrium-ion (SIB) energi dhuwur karo baterei lithium-ion (LIB) energi dhuwur sing paling canggih nganggo katoda lithium-besi-fosfat (LFP).

Tim kasebut nemokake manawa kahanan pangisian daya lan suhu duwe pengaruh sing luwih dhuwur marang resistensi pulsa lan impedansi SIB tinimbang LIB, sing bisa mengaruhi pilihan desain lan nuduhake manawa SIB mbutuhake sistem manajemen suhu lan pangisian daya sing luwih canggih kanggo ngoptimalake kinerja, utamane ing tingkat pangisian daya sing luwih murah.

• Kanggo njelasake resistensi pulsa luwih lanjut: istilah iki nuduhake sepira mudhune voltase baterei nalika ana kebutuhan daya dadakan. Mulane, riset nuduhake yen baterei natrium-ion luwih kena pengaruh tingkat lan suhu pangisian daya tinimbang baterei lithium-ion.

Riset:

"Baterai natrium-ion [SIB] umume dideleng minangka panggantos langsung kanggo LIB," ujare para ilmuwan. "Nanging, bedane prilaku elektrokimia natrium lan litium mbutuhake adaptasi ing anoda lan katoda. Dene kanggo baterai lithium-ion [LIB] biasane grafit digunakake minangka bahan anoda, kanggo SIB karbon atos saiki dideleng minangka bahan sing paling njanjeni kanggo SIB."

Dheweke uga nerangake yen karyane dimaksudake kanggo ngisi kesenjangan ing riset kasebut, amarga isih ana kekurangan kawruh babagan prilaku listrik SIB babagan suhu lan kahanan muatan (SOC) sing beda-beda.

Tim riset kasebut nindakake, utamane, pangukuran kinerja listrik ing suhu wiwit saka 10 derajat C nganti 45 derajat C lan pangukuran voltase sirkuit terbuka saka sel lengkap ing suhu sing beda-beda uga pangukuran setengah sel saka sel sing cocog ing 25 C.

"Salajengipun, kita nyelidiki pengaruh suhu lan SOC ing resistensi arus searah (R DC) lan spektroskopi impedansi elektrokimia galvanostatik (GEIS)," ujare. "Kanggo mriksa kapasitas sing bisa digunakake, energi sing bisa digunakake, lan efisiensi energi ing kahanan dinamis, kita nindakake tes kemampuan laju kanthi ngetrapake laju beban sing beda ing suhu sing beda."

Para peneliti ngukur baterei lithium-ion, baterei sodium-ion nganggo katoda nikel-mangan-wesi, lan baterei lithium-ion nganggo katoda LFP. Katelune nuduhake histeresis voltase, tegese voltase sirkuit terbuka beda antarane ngisi daya lan ngosongake daya.

"Sing menarik, kanggo SIB, histeresis utamane kedadeyan ing SOC sing endhek, sing miturut pangukuran setengah sel, kemungkinan amarga anoda karbon atos," ujare para akademisi. "DC R lan impedansi LIB nuduhake katergantungan sing sithik banget marang SOC. Kosok baline, kanggo SIB, DC R lan impedansi mundhak sacara signifikan ing SOC ing ngisor 30%, dene SOC sing luwih dhuwur duwe efek sing ngelawan lan nyebabake nilai DC R lan impedansi sing luwih murah."

Kajaba iku, dheweke nemtokake manawa katergantungan suhu R_DC lan impedansi luwih dhuwur kanggo SIB tinimbang LIB. "Tes LIB ora nuduhake pengaruh SOC sing signifikan marang efisiensi perjalanan pulang-pergi. Kosok baline, siklus SIB saka 50% nganti 100% SOC bisa nyuda kerugian efisiensi luwih saka setengah dibandhingake karo siklus saka 0% nganti 50%," ujare luwih lanjut, nyathet manawa efisiensi SIB mundhak drastis nalika siklus sel ing kisaran SOC sing luwih dhuwur dibandhingake karo kisaran SOC sing luwih murah.