Studiuesit ngaUniversiteti Teknik i Mynihut(Tum) dheUniversiteti RWTH AachenNë Gjermani kanë krahasuar performancën elektrike të baterive me energji të lartë të natriumit (SIB) me atë të një baterie litium-jon me energji të lartë me energji të lartë (LIBS) me një katodë litium-fosfat (LFP) .

Ekipi zbuloi se gjendja e ngarkuar dhe temperatura kanë një ndikim më të lartë në rezistencën e pulsit dhe rezistencën e motrave sesa LIB-të, të cilat mund të ndikojnë në zgjedhjet e projektimit dhe sugjerojnë që SIB-të mund të kërkojnë sisteme më të sofistikuara të temperaturës dhe menaxhimit të ngarkimit për të optimizuar Performanca, veçanërisht në nivele më të ulëta të ngarkimit.

• Për të shpjeguar më tej rezistencën e pulsit: Termi i referohet asaj se sa bie një tension i baterisë kur aplikohet një kërkesë e papritur e energjisë. Prandaj, hulumtimi tregon që bateritë e natriumit-jon ndikohen më shumë nga niveli i ngarkesës dhe temperatura sesa bateritë litium-jon.

Hulumtimi:

"Bateritë e natriumit-jon [SIBs] përgjithësisht shihen si një zëvendësim i pikës për LIB," deklaruan shkencëtarët. "Sidoqoftë, ndryshimet në sjelljen elektrokimike të natriumit dhe litiumit kërkojnë përshtatje si në anodë ashtu edhe në katodë. Ndërsa për bateritë litium-jon [libs] zakonisht grafiti përdoret si material anodë, për SIBs karboni i fortë aktualisht shihet si materiali më premtues për SIBs. "

Ata gjithashtu sqaruan se puna e tyre kishte për qëllim të plotësonte një hendek në hulumtim, pasi ka ende mungesë të njohurive për sjelljen elektrike të SIB-ve për sa i përket temperaturave të ndryshme dhe ngarkesave të shtetit (SOC).

Ekipi hulumtues i realizuar, në veçanti, matjet e performancës elektrike në temperatura që variojnë nga 10 gradë C deri në 45 gradë C dhe matjet e tensionit të qarkut të hapur të qelizave të plota në temperatura të ndryshme, si dhe matjet gjysmë qelizore të qelizave përkatëse në 25 C .

"Për më tepër, ne kemi hetuar ndikimin e temperaturës dhe SOC si në rezistencën e drejtpërdrejtë të rrymës (R DC) ashtu edhe në spektroskopinë e rezistencës elektrokimike galvanostatike (GEIS)," specifikoi ai. "Për të ekzaminuar kapacitetin e përdorshëm, energjinë e përdorshme dhe efikasitetin e energjisë në kushte dinamike, ne kemi kryer teste të aftësive të normës duke aplikuar norma të ndryshme të ngarkesës në temperatura të ndryshme."

Studiuesit matën një bateri litium-jon, një bateri natriumi-jon me një katodë nikel-manganese-hekur dhe një bateri litium-jon me një katodë LFP. Të tre treguan histerezën e tensionit, që do të thotë se tensioni i tyre me qark të hapur ndryshonte midis karikimit dhe shkarkimit.

"Interesante, për SIBS, histereza po ndodh kryesisht në SOC të ulëta, që është, sipas matjeve gjysmë qelizash, me gjasë për shkak të anodës së karbonit të fortë," theksoi akademikët. "R DC dhe rezistenca e LIB tregojnë shumë pak varësi nga SOC. Në të kundërt, për SIB -të, R DC dhe rezistenca rriten ndjeshëm në SOC nën 30%, ndërsa SOC -të më të larta kanë efektin e kundërt dhe çojnë në vlerat më të ulëta të R DC dhe rezistencës. "

Për më tepër, ata konstatuan se varësia e temperaturës së R_DC dhe Impedanca është më e lartë për SIB sesa LIB. "Testet LIB nuk tregojnë një ndikim të rëndësishëm të SOC në efikasitetin e udhëtimit të rrumbullakët. Në të kundërt, çiklizmi i motrave nga 50% në 100% SOC mund të zvogëlojë humbjet e efikasitetit për më shumë se gjysmën në krahasim me çiklizmin nga 0% në 50%, "shpjeguan më tej, duke vërejtur se efikasiteti i SIB -ve rritet në mënyrë drastike kur çiklizoni qelizat në a Gama më e lartë SOC në krahasim me një gamë më të ulët të SOC.