Ang mga mananaliksik mula saTeknikal na Unibersidad ng Munich(Tum) atRWTH Aachen UniversitySa Alemanya ay inihambing ang de-koryenteng pagganap ng mga baterya ng high-energy sodium-ion (SIBs) sa isang state-of-the-art high-energy lithium-ion baterya (LIBS) na may isang lithium-iron-phosphate (LFP) na katod .

Natagpuan ng koponan na ang state-of-charge at temperatura ay may mas mataas na impluwensya sa paglaban ng pulso at ang impedance ng mga SIB kaysa sa LIBS, na maaaring makaimpluwensya sa mga pagpipilian sa disenyo at nagmumungkahi na ang mga SIB ay maaaring mangailangan ng mas sopistikadong temperatura at mga sistema ng pamamahala ng singil upang ma-optimize pagganap, lalo na sa mas mababang antas ng singil.

• Upang maipaliwanag ang paglaban ng pulso pa: ang term ay tumutukoy sa kung magkano ang isang boltahe ng baterya na bumaba kapag inilalapat ang isang biglaang demand ng kuryente. Samakatuwid, ang pananaliksik ay nagpapahiwatig na ang mga baterya ng sodium-ion ay mas apektado ng antas ng singil at temperatura kaysa sa mga baterya ng lithium-ion.

Pananaliksik:

"Ang mga baterya ng sodium-ion [SIB] ay karaniwang nakikita bilang isang drop-in na kapalit para sa LIBS," sabi ng mga siyentipiko. "Gayunpaman, ang mga pagkakaiba -iba sa electrochemical na pag -uugali ng sodium at lithium ay nangangailangan ng mga adaptions sa parehong anode at katod. Habang para sa mga baterya ng lithium-ion [LIB] karaniwang grapayt ay ginagamit bilang materyal na anode, para sa mga SIB na hard carbon ay kasalukuyang nakikita bilang pinaka-promising na materyal para sa SIBS. "

Ipinaliwanag din nila na ang kanilang gawain ay inilaan upang punan ang isang puwang sa pananaliksik, dahil mayroon pa ring kakulangan ng kaalaman tungkol sa mga de-koryenteng pag-uugali ng SIB sa mga tuntunin ng iba't ibang temperatura at state-of-charge (SOC).

Ang pangkat ng pananaliksik ay isinasagawa, lalo na, ang mga pagsukat ng pagganap ng elektrikal sa mga temperatura na mula sa 10 degree C hanggang 45 degree C at mga pagsukat ng boltahe ng open-circuit ng buong-cell sa iba't ibang mga temperatura pati na rin ang mga pagsukat ng half-cell ng kaukulang mga cell sa 25 C .

"Bukod dito, sinisiyasat namin ang impluwensya ng temperatura at SOC sa parehong direktang kasalukuyang pagtutol (R DC) at galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS)," tinukoy nito. "Upang suriin ang magagamit na kapasidad, magagamit na enerhiya, at kahusayan ng enerhiya sa ilalim ng mga dynamic na kondisyon, nagsagawa kami ng mga pagsubok sa kakayahan sa rate sa pamamagitan ng paglalapat ng iba't ibang mga rate ng pag -load sa iba't ibang mga temperatura."

Sinusukat ng mga mananaliksik ang isang baterya ng lithium-ion, isang baterya ng sodium-ion na may isang cathode ng nickel-Manganese-iron, at isang baterya ng lithium-ion na may isang katod na LFP. Ang lahat ng tatlo ay nagpakita ng boltahe hysteresis, na nangangahulugang ang kanilang open-circuit boltahe ay naiiba sa pagitan ng singilin at paglabas.

"Kapansin-pansin, para sa mga SIB, ang hysteresis ay pangunahing nagaganap sa mababang SOC, na kung saan, ayon sa mga sukat na kalahating cell, malamang dahil sa mahirap na carbon anode," diin ng mga akademiko. "Ang R DC at impedance ng lib ay nagpapakita ng napakaliit na pag -asa sa SOC. Sa kaibahan, para sa mga SIB, ang R DC at impedance ay makabuluhang tumaas sa mga SOC sa ibaba 30%, habang ang mas mataas na SOC ay may kabaligtaran na epekto at humantong sa mas mababang R DC at mga halaga ng impedance. "

Bukod dito, tinitiyak nila na ang pag -asa sa temperatura ng R_DC at ang impedance ay mas mataas para sa mga SIB kaysa sa LIBS. "Ang mga pagsubok sa LIB ay hindi nagpapakita ng isang makabuluhang impluwensya ng SOC sa kahusayan ng round-trip. Sa kaibahan, ang pagbibisikleta ng SIB mula 50% hanggang 100% SOC ay maaaring mabawasan ang mga pagkalugi ng kahusayan ng higit sa kalahati kumpara sa pagbibisikleta mula 0% hanggang 50%, "ipinaliwanag pa nila, na napansin na ang kahusayan ng mga SIB ay lumalaki nang malaki kapag ang pagbibisikleta sa mga cell sa a Mas mataas na saklaw ng SOC kumpara sa isang mas mababang saklaw ng SOC.