Para panalungtik tiUniversitas Téknis Munich(TUM) sarengUniversitas RWTH Aachendi Jerman parantos ngabandingkeun kinerja listrik batré natrium-ion (SIB) énergi tinggi sareng batré litium-ion (LIB) énergi tinggi anu canggih kalayan katoda litium-beusi-fosfat (LFP).

Tim ieu mendakan yén kaayaan muatan sareng suhu gaduh pangaruh anu langkung luhur kana résistansi pulsa sareng impedansi SIB tibatan LIB, anu tiasa mangaruhan pilihan desain sareng nunjukkeun yén SIB panginten peryogi sistem manajemen suhu sareng muatan anu langkung canggih pikeun ngaoptimalkeun kinerja, khususna dina tingkat muatan anu langkung handap.

• Pikeun ngajelaskeun résistansi pulsa langkung jauh: istilah ieu nujul kana sabaraha tegangan batré turun nalika paménta daya dadakan diterapkeun. Ku alatan éta, panalungtikan nunjukkeun yén batré natrium-ion langkung kapangaruhan ku tingkat muatan sareng suhu tibatan batré litium-ion.

Panalungtikan:

"Batré natrium-ion [SIB] umumna dianggap salaku gaganti langsung pikeun LIB," saur para ilmuwan. "Sanajan kitu, bédana dina paripolah éléktrokimia natrium sareng litium meryogikeun adaptasi dina anoda sareng katoda. Samentawis pikeun batré litium-ion [LIB] biasana grafit dianggo salaku bahan anoda, pikeun SIB karbon teuas ayeuna dianggap salaku bahan anu paling ngajangjikeun pikeun SIB."

Aranjeunna ogé ngajelaskeun yén padamelan aranjeunna dimaksudkeun pikeun ngeusian lolongkrang dina panalungtikan, sabab masih kurangna pangaweruh ngeunaan paripolah listrik SIB dina hal suhu sareng kaayaan muatan (SOC) anu béda-béda.

Tim panalungtikan ngalaksanakeun, khususna, pangukuran kinerja listrik dina suhu ti 10 derajat C dugi ka 45 derajat C sareng pangukuran tegangan sirkuit terbuka tina sél lengkep dina suhu anu béda-béda ogé pangukuran satengah sél tina sél anu saluyu dina 25 C.

"Salajengna, kami nalungtik pangaruh suhu sareng SOC kana résistansi arus searah (R DC) sareng spéktroskopi impedansi éléktrokimia galvanostatik (GEIS)," saurna. "Pikeun nalungtik kapasitas anu tiasa dianggo, énergi anu tiasa dianggo, sareng efisiensi énergi dina kaayaan dinamis, kami ngalaksanakeun tés kamampuan laju ku cara nerapkeun laju beban anu béda dina suhu anu béda."

Para panalungtik ngukur batré litium-ion, batré natrium-ion kalayan katoda nikel-mangan-beusi, sareng batré litium-ion kalayan katoda LFP. Katiluna nunjukkeun histeresis tegangan, anu hartosna tegangan sirkuit terbukana béda antara ngecas sareng ngosongkeun.

"Anu pikaresepeun, pikeun SIB, histeresis utamina lumangsung dina SOC anu handap, anu, numutkeun pangukuran satengah sél, kamungkinan kusabab anoda karbon teuas," para akademisi negeskeun. "R DC sareng impedansi LIB nunjukkeun saeutik pisan gumantungna kana SOC. Sabalikna, pikeun SIB, R DC sareng impedansi ningkat sacara signifikan dina SOC di handap 30%, sedengkeun SOC anu langkung luhur gaduh pangaruh anu sabalikna sareng nyababkeun nilai R DC sareng impedansi anu langkung handap."

Leuwih ti éta, aranjeunna mastikeun yén gumantungna suhu R_DC sareng impedansi langkung luhur pikeun SIB tibatan LIB. "Tés LIB henteu nunjukkeun pangaruh anu signifikan tina SOC kana efisiensi perjalanan pulang-pergi. Sabalikna, siklus SIB ti 50% dugi ka 100% SOC tiasa ngirangan karugian efisiensi langkung ti satengah dibandingkeun sareng siklus ti 0% dugi ka 50%," aranjeunna langkung ngajelaskeun, nyatet yén efisiensi SIB ningkat sacara drastis nalika siklus sél dina rentang SOC anu langkung luhur dibandingkeun sareng rentang SOC anu langkung handap.