ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich(TUM) ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ RWTH ອາເຄນໃນປະເທດເຢຍລະມັນໄດ້ປຽບທຽບປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າຂອງແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນພະລັງງານສູງ (SIBs) ກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນພະລັງງານສູງ (LIBs) ທີ່ທັນສະໄໝທີ່ມີແຄໂທດລິທຽມ-ໄອຣອນ-ຟອສເຟດ (LFP).

ທີມງານພົບວ່າສະພາບການສາກໄຟ ແລະ ອຸນຫະພູມມີອິດທິພົນຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງກຳມະຈອນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຂອງ SIBs ຫຼາຍກວ່າ LIBs, ເຊິ່ງອາດຈະມີອິດທິພົນຕໍ່ການເລືອກການອອກແບບ ແລະ ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ SIBs ອາດຈະຕ້ອງການລະບົບການຈັດການອຸນຫະພູມ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ຊັບຊ້ອນກວ່າເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ໂດຍສະເພາະໃນລະດັບປະຈຸໄຟຟ້າທີ່ຕ່ຳກວ່າ.

• ເພື່ອອະທິບາຍຄວາມຕ້ານທານຂອງກຳມະຈອນຕື່ມອີກ: ຄຳສັບນີ້ໝາຍເຖິງປະລິມານແຮງດັນຂອງແບັດເຕີຣີຫຼຸດລົງເມື່ອມີການໃຊ້ພະລັງງານຢ່າງກະທັນຫັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກລະດັບການສາກໄຟ ແລະ ອຸນຫະພູມຫຼາຍກວ່າແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນ.

ການຄົ້ນຄວ້າ:

ນັກວິທະຍາສາດກ່າວວ່າ “ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມ-ໄອອອນ [SIBs] ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກເບິ່ງວ່າເປັນການທົດແທນ LIBs ແບບ drop-in.” “ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມແຕກຕ່າງໃນພຶດຕິກຳທາງໄຟຟ້າເຄມີຂອງໂຊດຽມ ແລະ ລີທຽມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວທັງຂົ້ວບວກ ແລະ ຂົ້ວລົບ. ໃນຂະນະທີ່ສຳລັບແບັດເຕີຣີລີທຽມ-ໄອອອນ [LIBs] ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ ແກຣໄຟທ໌ຖືກໃຊ້ເປັນວັດສະດຸຂົ້ວບວກ, ສຳລັບ SIBs ຄາບອນແຂງໃນປະຈຸບັນຖືກເບິ່ງວ່າເປັນວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫວັງທີ່ສຸດສຳລັບ SIBs.”

ພວກເຂົາຍັງໄດ້ອະທິບາຍວ່າວຽກງານຂອງພວກເຂົາມີຈຸດປະສົງເພື່ອຕື່ມຊ່ອງຫວ່າງໃນການຄົ້ນຄວ້າ, ຍ້ອນວ່າຍັງມີການຂາດຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳທາງໄຟຟ້າຂອງ SIBs ໃນແງ່ຂອງອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ສະຖານະການສາກໄຟ (SOCs).

ໂດຍສະເພາະ, ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ດຳເນີນການວັດແທກປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 10 ອົງສາເຊນຊຽດ ຫາ 45 ອົງສາເຊນຊຽດ ແລະ ການວັດແທກແຮງດັນໄຟຟ້າວົງຈອນເປີດຂອງເຊວເຕັມທີ່ອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການວັດແທກເຄິ່ງເຊວຂອງເຊວທີ່ສອດຄ້ອງກັນຢູ່ທີ່ 25 ອົງສາເຊນຊຽດ.

“ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນອິດທິພົນຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ SOC ຕໍ່ທັງຄວາມຕ້ານທານກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ (R DC) ແລະ ການວິເຄາະຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າເຄມີແບບ galvanostatic (GEIS),” ມັນລະບຸ. “ເພື່ອກວດສອບຄວາມສາມາດທີ່ໃຊ້ໄດ້, ພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໄດ້, ແລະ ປະສິດທິພາບພະລັງງານພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂໄດນາມິກ, ພວກເຮົາໄດ້ປະຕິບັດການທົດສອບຄວາມສາມາດຂອງອັດຕາໂດຍການໃຊ້ອັດຕາການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.”

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ວັດແທກແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນ, ແບັດເຕີຣີໂຊດຽມໄອອອນທີ່ມີແຄໂທດນິກເກີນ-ແມງການີສ-ທາດເຫຼັກ, ແລະ ແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ມີແຄໂທດ LFP. ທັງສາມຕົວສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງແຮງດັນໄຟຟ້າ hysteresis, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າວົງຈອນເປີດຂອງພວກມັນແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງການສາກ ແລະ ການຄາຍປະຈຸ.

“ສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈແມ່ນ, ສຳລັບ SIBs, hysteresis ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເກີດຂຶ້ນຢູ່ທີ່ SOCs ຕ່ຳ, ເຊິ່ງອີງຕາມການວັດແທກເຄິ່ງຈຸລັງ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນ anode ຄາບອນແຂງ,” ນັກວິຊາການໄດ້ເນັ້ນໜັກ. “R DC ແລະ impedance ຂອງ LIB ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການເພິ່ງພາອາໄສ SOC ໜ້ອຍຫຼາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສຳລັບ SIBs, R DC ແລະ impedance ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຢູ່ທີ່ SOCs ຕ່ຳກວ່າ 30%, ໃນຂະນະທີ່ SOCs ທີ່ສູງກວ່າມີຜົນກະທົບກົງກັນຂ້າມ ແລະ ນຳໄປສູ່ຄ່າ R DC ແລະ impedance ຕ່ຳກວ່າ.”

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຢືນຢັນວ່າການເອື່ອຍອີງອຸນຫະພູມຂອງ R_DC ແລະ impedance ແມ່ນສູງກວ່າສໍາລັບ SIBs ກ່ວາ LIBs. "ການທົດສອບ LIB ບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນອິດທິພົນທີ່ສໍາຄັນຂອງ SOC ຕໍ່ປະສິດທິພາບໄປ-ກັບ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ວົງຈອນ SIBs ຈາກ 50% ເປັນ 100% SOC ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍປະສິດທິພາບໄດ້ຫຼາຍກວ່າເຄິ່ງໜຶ່ງເມື່ອທຽບກັບວົງຈອນຈາກ 0% ເປັນ 50%," ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ອະທິບາຍຕື່ມອີກ, ໂດຍສັງເກດວ່າປະສິດທິພາບຂອງ SIBs ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອວົງຈອນຈຸລັງໃນລະດັບ SOC ທີ່ສູງກວ່າເມື່ອທຽບກັບລະດັບ SOC ທີ່ຕໍ່າກວ່າ.