მკვლევარებიმიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტი(ტუმი) დაAachen Universityგერმანიაში შეადარა მაღალი ენერგიის ნატრიუმის იონური ბატარეების (SIBS) ელექტრული შესრულება თანამედროვე დონის მაღალი ენერგიის ლითიუმ-იონური ბატარეის (LIBs) ლითიუმ-რკინის ფოსფატის (LFP) კათოდური კათოდური.

გუნდმა დაადგინა, რომ პასუხისმგებლობასა და ტემპერატურას უფრო მეტ გავლენას ახდენს პულსის წინააღმდეგობაზე და SIBS– ის წინაღობაზე, ვიდრე LIB– ები, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს დიზაინის არჩევანზე და მიგვითითებს, რომ SIBS– ს შეიძლება მოითხოვონ უფრო დახვეწილი ტემპერატურა და დატენვის მართვის სისტემები, რომ ოპტიმიზაცია მოახდინონ შესრულების, განსაკუთრებით დაბალი დატვირთვის დონეზე.

• პულსის წინააღმდეგობის კიდევ უფრო ასახსნელად: ტერმინი ეხება რამდენი ბატარეის ძაბვის ვარდნას, როდესაც გამოყენებულია ელექტროენერგიის უეცარი მოთხოვნა. აქედან გამომდინარე, გამოკვლევა მიუთითებს, რომ ნატრიუმ-იონური ბატარეები უფრო დაზარალებულია დატენვის დონესა და ტემპერატურაზე, ვიდრე ლითიუმ-იონური ბატარეები.

კვლევა:

”ნატრიუმ-იონური ბატარეები [SIBS] ზოგადად განიხილება, როგორც LIB- ების შემცვლელი ჩანაცვლება”,-განაცხადეს მეცნიერებმა. ”მიუხედავად ამისა, ნატრიუმისა და ლითიუმის ელექტროქიმიური ქცევის განსხვავებები მოითხოვს ადაპტირებას როგორც ანოდზე, ასევე კათოდზე. ხოლო ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის [LIBS] ჩვეულებრივ გრაფიტს იყენებენ, როგორც ანოდური მასალა, რადგან Sibs მძიმე ნახშირბადს ამჟამად განიხილება, როგორც ყველაზე პერსპექტიული მასალა SIBS- სთვის.”

მათ ასევე განმარტეს, რომ მათი საქმიანობა გამიზნულია კვლევის უფსკრული, რადგან ჯერ კიდევ არსებობს ცოდნის ნაკლებობა SIBS– ის ელექტრული ქცევის შესახებ, სხვადასხვა ტემპერატურისა და თანამედროვე დატვირთვის (SOCs) თვალსაზრისით.

სამეცნიერო ჯგუფმა ჩაატარა, კერძოდ, ელექტრული შესრულების გაზომვები ტემპერატურაზე 10 გრადუსიდან 45 გრადუსამდე C- დან 45 გრადუსამდე C და სრულ უჯრედების ღია წრიული ძაბვის გაზომვები სხვადასხვა ტემპერატურაზე, აგრეთვე შესაბამისი უჯრედების ნახევრად უჯრედის გაზომვები 25 გ.

”გარდა ამისა, ჩვენ გამოვიკვლიეთ ტემპერატურისა და SOC- ის გავლენა როგორც პირდაპირი მიმდინარე წინააღმდეგობის (R DC) და გალვანოსტატიკური ელექტროქიმიური წინაღობის სპექტროსკოპიაზე (GEIS),” - ნათქვამია იგი. ”დინამიური პირობებით გამოსაყენებელი სიმძლავრის, გამოსაყენებელი ენერგიისა და ენერგოეფექტურობის შესამოწმებლად, ჩვენ ჩავატარეთ განაკვეთის შესაძლებლობების ტესტები სხვადასხვა ტემპერატურაზე დატვირთვის სხვადასხვა განაკვეთების გამოყენებით.”

მკვლევარებმა შეაფასეს ლითიუმ-იონური ბატარეა, ნატრიუმის იონური ბატარეა ნიკელ-მანგანუმის რკინის კათოდით და ლითიუმ-იონური ბატარეით LFP კათოდით. სამივე აჩვენა ძაბვის ჰისტესეზი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი ღია წრიული ძაბვა განსხვავდებოდა დატენვისა და განტვირთვის შორის.

”საინტერესოა, რომ SIBS- სთვის, ჰისტერესი, პირველ რიგში, დაბალ SOC- ში გვხვდება, რაც, ნახევრად უჯრედის გაზომვების თანახმად, სავარაუდოდ, ნახშირბადის მძიმე ანოდის გამო,”-ხაზგასმით აღნიშნეს აკადემიკოსებმა. ”LIB- ის R DC და წინაღობა ძალიან მცირე დამოკიდებულებას აჩვენებს SOC- ზე. ამის საპირისპიროდ, SIBS– სთვის, R DC და წინაღობა მნიშვნელოვნად იზრდება SOC– ებზე 30%-ზე დაბლა, ხოლო უფრო მაღალ SOC– ებს აქვთ საპირისპირო ეფექტი და იწვევს R DC– ს და წინაღობის მნიშვნელობებს.“

უფრო მეტიც, მათ დაადგინეს, რომ R_DC- ის ტემპერატურული დამოკიდებულება და წინაღობა უფრო მაღალია SIB- ებზე, ვიდრე LIB. ”LIB ტესტები არ აჩვენებს SOC– ს მნიშვნელოვან გავლენას მრგვალი მოგზაურობის ეფექტურობის შესახებ. ამის საპირისპიროდ, SIB– ების ველოსიპედები 50%-100% SOC– მდე შეიძლება შეამციროს ეფექტურობის დანაკარგები ნახევარზე მეტით, ვიდრე ველოსიპედით 0% -დან 50% -მდე,”-განმარტა მათ და აღნიშნა, რომ SIB– ების ეფექტურობა იზრდება უფრო მაღალი SOC– ის დიაპაზონში, როდესაც SOC– ში უფრო მაღალი SOC– ის დიაპაზონში იზრდება.