Tyrėjai išMiuncheno techninis universitetas(Tum) irRWTH Acheno universitetasVokietijoje palygino daug energijos vartojančių natrio jonų baterijų (SIB) elektros veikimą su moderniausių daug energijos energijos ličio jonų akumuliatoriaus (LIB) su ličio ir geležies fosfato (LFP) katodu.

Komanda nustatė, kad būsena ir temperatūra daro didesnę įtaką atsparumui pulsui ir SIB varžą nei LIB, o tai gali turėti įtakos projektavimo pasirinkimui ir rodo, kad SIB gali reikėti sudėtingesnių temperatūros ir įkrovimo valdymo sistemų, kad būtų galima optimizuoti našumą, ypač esant mažesniam krūvio lygiui.

• Norėdami toliau paaiškinti pulso pasipriešinimą: terminas nurodo, kiek akumuliatoriaus įtampa sumažėja, kai pritaikomas staigus galios poreikis. Todėl tyrimas rodo, kad natrio jonų baterijoms labiau įtakos turi krūvio lygis ir temperatūra nei ličio jonų baterijos.

Tyrimai:

„Natrio jonų baterijos [SIB] paprastai laikomos LIBS pakaitalu“,-teigė mokslininkai. "Nepaisant to, norint skirtis dėl natrio ir ličio elektrocheminio elgesio, reikia adaptacijų tiek anode, tiek katode. Nors ličio jonų baterijoms [LIB] dažniausiai grafitas naudojamas kaip anodo medžiaga, nes SIB kietosios anglies kiekis šiuo metu laikomas perspektyviausia SIB medžiaga".

Jie taip pat paaiškino, kad jų darbas buvo skirtas užpildyti tyrimo spragą, nes vis dar trūksta žinių apie SIB elektrinį elgesį kintančioje temperatūroje ir moderniausioje mokestyje (SOC).

Tyrimo komanda, ypač, buvo matomi elektriniai efektyvumo matavimai, kurių temperatūra svyruoja nuo 10 laipsnių C iki 45 laipsnių C, ir visos ląstelės esant skirtingoms temperatūroms, atviros grandinės įtampos matavimai, taip pat atitinkamų ląstelių pusės ląstelių matavimai esant 25 c.

„Be to, mes ištyrėme temperatūros ir SOC įtaką tiek nuolatinės srovės pasipriešinimui (R DC), tiek galvanostatinei elektrocheminės varžos spektroskopijai (GEIS)“, - nurodė ji. „Norėdami ištirti tinkamą galią, naudoti energiją ir energijos efektyvumą dinaminėmis sąlygomis, mes atlikome greičio galimybių bandymus, taikydami skirtingas apkrovos greitis esant skirtingoms temperatūroms.“

Tyrėjai išmatavo ličio jonų akumuliatorių, natrio jonų akumuliatorių su nikelio-Mangano geležies katodu ir ličio jonų akumuliatoriumi su LFP katodu. Visi trys parodė įtampos histerezę, tai reiškia, kad jų atviros grandinės įtampa skyrėsi nuo įkrovimo ir iškrovimo.

„Įdomu tai, kad SIBS histerezė pirmiausia vyksta esant žemam SOC, tai yra, remiantis pusinės ląstelių matavimais, greičiausiai dėl kietojo anglies anodo“,-pabrėžė akademikai. „R DC ir LIB varža rodo labai mažai priklausomybę nuo SOC. Priešingai, SIB, R DC ir varža žymiai padidėja esant SOC, mažesniam kaip 30%, o aukštesnis SOC turi priešingą efektą ir lemia mažesnę R DC ir varžos vertes.“

Be to, jie nustatė, kad R_DC priklausomybė nuo temperatūros ir varža yra didesnė SIB nei LIB. „LIB testai neparodo reikšmingos SOC įtakos kelionių kelionėms efektyvumui. Priešingai, važiuodami SIB nuo 50% iki 100% SOC gali sumažinti efektyvumo nuostolius daugiau nei perpus, palyginti su važiavimu dviračiu nuo 0% iki 50%“,-toliau paaiškino, kad SIBS efektyvumas drastiškai auga, kai dviračių ląstelėse, palyginti su didesniu SOC diapazonu, palyginti su mažesniu SOC diapazonu.