Истражувачи одТехнички универзитет во Минхен(ТУМ) иУниверзитет RWTH ACHENВо Германија ги споредиле електричните перформанси на високо-енергетски натриум-јонски батерии (SIBs) со онаа на најсовремена литиум-јонска батерија со висока енергија (LIBs) со катода со литиум-железо-фосфат (LFP).

Тимот открил дека најсовременото и температурата имаат поголемо влијание врз отпорноста на пулсот и импедансата на SIBs од LIB, што може да влијае на изборот на дизајн и сугерира дека SIB може да бараат пософистицирани системи за управување со температурата и полнење за да ги оптимизираат перформансите, особено на пониско ниво на полнење.

• Да се ​​објасни отпорноста на пулсот понатаму: Терминот се однесува на тоа колку напон на батеријата паѓа кога се применува ненадејна побарувачка за електрична енергија. Затоа, истражувањето покажува дека батериите на натриум-јон се повеќе погодени од нивото на полнење и температурата од батериите на литиум-јон.

Истражување:

„Батериите на натриум-јон [SIBS] генерално се сметаат за замена на падот на LIB“, изјавија научниците. „Како и да е, разликите во електрохемиското однесување на натриум и литиум бараат прилагодување и на анодата и на катодата. Додека за литиум-јонските батерии [либс] обично графитот се користи како аноден материјал, за сибс тврд јаглерод во моментов се смета за најперспективен материјал за Сибис.“

Тие исто така објаснија дека нивната работа имала намера да пополни јаз во истражувањето, бидејќи сè уште има недостаток на знаење за електричното однесување на SIBS во однос на различните температури и најсовремени (СОЦС).

Истражувачкиот тим спроведе, особено, мерења на електрични перформанси на температури кои се движат од 10 степени Ц до 45 степени Ц и мерења на напон на отворено коло на целосна клетка на различни температури, како и полу-клеточни мерења на соодветните клетки на 25 C.

„Покрај тоа, го испитавме влијанието на температурата и СПЦ врз директната тековна отпорност (Р ДЦ) и галваностатската електрохемиска импеданса спектроскопија (ГЕИС)“, се наведува во тој. „За да го испитаме употребливиот капацитет, употребливата енергија и енергетската ефикасност под динамични услови, извршивме тестови за способност за стапка со примена на различни стапки на оптоварување на различни температури“.

Истражувачите измериле литиум-јонска батерија, натриум-јонска батерија со катода на никел-манган-железо и литиум-јонска батерија со катода LFP. Сите три покажаа напонска хистереза, што значи дека нивниот напон на отворено коло се разликуваше помеѓу полнење и празнење.

„Интересно е што за СИБС, хистерезијата првенствено се случува на ниски SOC, што е, според мерењата на полу-клетките, веројатно заради тврдата јаглерод анода“, потенцираат академиците. „R DC и импедансата на LIB покажуваат многу мала зависност од СПЦ. За разлика од тоа, за SIBS, R DC и импеданса значително се зголемуваат кај SOCS под 30%, додека повисоките SOC имаат спротивен ефект и водат до пониски вредности на R DC и импеданса.“

Покрај тоа, тие утврдиле дека температурната зависност на R_DC и импеданса е поголема за SIBS отколку LIB. „Тестовите на LIB не покажуваат значително влијание на СПЦ врз ефикасноста на патувањето. За разлика од тоа, велосипедизмот на Сибс од 50% до 100% СПЦ може да ги намали загубите на ефикасноста за повеќе од половина во однос на велосипедизмот од 0% до 50%“, објасни тие, истакнувајќи дека ефикасноста на SIBS растат драстично кога ги цилираат клетките во повисок опсег на СПЦ.