Pētnieki noMinhenes tehniskā universitāte(Tum) unRWTH Aachen UniversityVācijā ir salīdzinājusi nātrija jonu akumulatoru (SIB) augstas enerģijas līmeņa veiktspēju ar vismodernāko augstas enerģijas litija jonu akumulatoru (LIBS) elektrisko veiktspēju ar litija-dzelzs-fosfāta (LFP) katodu.

Komanda atklāja, ka vismodernākajai un temperatūrai ir lielāka ietekme uz pulsa pretestību un SIB pretestību nekā LIB, kas var ietekmēt dizaina izvēli un liek domāt, ka SIB var būt nepieciešama sarežģītāka temperatūras un uzlādes pārvaldības sistēmas, lai optimizētu veiktspēju, īpaši zemākā lādiņa līmenī.

• Lai vēl vairāk izskaidrotu impulsa pretestību: termins norāda uz to, cik daudz akumulatora sprieguma samazinās, kad tiek piemērots pēkšņa jaudas pieprasījums. Tāpēc pētījums norāda, ka nātrija jonu baterijas vairāk ietekmē lādiņa līmenis un temperatūra nekā litija jonu akumulatori.

Pētījums:

“Nātrija jonu baterijas [SIB] parasti tiek uzskatītas par LIB aizstājēju,” paziņoja zinātnieki. "Neskatoties uz to, nātrija un litija elektroķīmiskās uzvedības atšķirībām ir nepieciešami adaptācija gan anoda, gan katoda. Kamēr litija jonu baterijām [LIBS] parasti grafīts tiek izmantots kā anoda materiāls, jo SIBS cietais ogleklis pašlaik tiek uzskatīts par daudzsološāko materiālu SIB."

Viņi arī paskaidroja, ka viņu darbs bija paredzēts, lai aizpildītu plaisu pētījumā, jo joprojām trūkst zināšanu par SIB elektrisko izturēšanos attiecībā uz atšķirīgu temperatūru un vismodernākajām uzlādēm (SOC).

Īpaši veica pētījumu grupa, kas veica elektriskās veiktspējas mērījumus temperatūrā, sākot no 10 grādiem no C līdz 45 grādiem C, un pilnas šūnas atvērta sprieguma mērījumi dažādās temperatūrās, kā arī attiecīgo šūnu pusšūnu mērījumi 25 ° C temperatūrā 25 ° C temperatūrā 25 C.

"Turklāt mēs izpētījām temperatūras un SOC ietekmi gan uz tiešās pretestības (R DC), gan galvanostatiskās elektroķīmiskās pretestības spektroskopiju (GEIS)," tā norādīja. "Lai dinamiskos apstākļos pārbaudītu izmantojamo jaudu, izmantojamo enerģiju un energoefektivitāti, mēs veica ātruma spēju testus, piemērojot dažādus slodzes ātrumus dažādās temperatūrās."

Pētnieki izmērīja litija jonu akumulatoru, nātrija jonu akumulatoru ar niķeļa-marganes-dzelzs katodu un litija jonu akumulatoru ar LFP katodu. Visiem trim parādījās sprieguma histerēze, kas nozīmē, ka to atvērtās ķēdes spriegums atšķīrās starp uzlādi un izlādi.

“Interesanti, ka SIBS histerēze galvenokārt notiek ar zemu SOC, kas, pēc pusšūnu mērījumiem, iespējams, ir cieta oglekļa anoda dēļ,” uzsvēra akadēmiķi. "R DC un LIB pretestība izrāda ļoti nelielu atkarību no SOC. Turpretī SIB R DC un pretestība ievērojami palielinās pie Socs zem 30%, savukārt lielākiem SOC ir pretējs efekts un tas rada zemākas R DC un pretestības vērtības."

Turklāt viņi noskaidroja, ka R_DC un pretestības atkarība no temperatūras ir augstāka SIB nekā LIBS. “LIB testi neuzrāda būtisku SOC ietekmi uz turp un atpakaļ efektivitāti. Turpretī SIBS velosipēdu no 50% līdz 100% SOC var samazināt efektivitātes zudumus vairāk nekā uz pusi, salīdzinot ar velosipēdu no 0% līdz 50%,” viņi vēl vairāk paskaidroja, atzīmējot, ka SIBS efektivitāte palielinās.