Дослідники зТехнічний університет Мюнхена(Tum) іУніверситет Р.Вт АхенУ Німеччині порівнювали електричні показники високоенергетичних іонних акумуляторів (SIB) з найсучаснішим літій-іонним акумулятором (LIBS) з літієм-залізо-фосфатом (LFP) .

Команда встановила, що найсучасніший та температура мають більший вплив на резистентність до імпульсу та імпеданс SIBS, ніж LIB, що може впливати Продуктивність, особливо при менших рівнях заряду.

• Для подальшого пояснення імпульсного опору: термін стосується того, наскільки напруга акумулятора падає, коли застосовується раптовий попит на електроенергію. Тому дослідження показує, що на іонні акумулятори натрію більше впливають рівень заряду та температуру, ніж літій-іонні акумулятори.

Дослідження:

"Акумулятори натрію [Sibs], як правило, розглядаються як заміна введення LIB",-заявили вчені. «Тим не менш, відмінності в електрохімічній поведінці натрію та літію потребують адаптації як на аноді, так і на катоді. У той час як для літій-іонних батарей [LIBS] зазвичай графіт використовується як анодний матеріал, для жорсткого вуглецю SIBS наразі розглядається як найбільш перспективний матеріал для SIB. "

Вони також пояснили, що їхня робота мала на меті заповнити прогалину в дослідженні, оскільки все ще не вистачає знань про електричну поведінку СІБ з точки зору різної температури та сучасних зарядів (SOC).

Дослідницька група проводила, зокрема, вимірювання електричних показників при температурі від 10 градусів С до 45 градусів С та Вимірювання напруги відкритих закладів при різній температурі, а також напівклітинні вимірювання відповідних клітин при 25 С .

"Крім того, ми дослідили вплив температури та СОК на стійкість до прямого струму (R DC), так і гальваностатичну електрохімічну імпедансну спектроскопію (GEI)", - вказано він. "Щоб вивчити корисну здатність, корисну енергію та енергоефективність в динамічних умовах, ми провели тести на швидкість, застосовуючи різні швидкості навантаження при різних температурах".

Дослідники вимірювали літій-іонний акумулятор, іонний акумулятор натрію з нікель-мангансько-залізо-катодом та літій-іонний акумулятор з катодом LFP. Усі три показали гістерезис напруги, тобто їх напруга з відкритим контуром відрізнялася між зарядкою та розрядом.

"Цікаво, що для SIB гістерезис відбувається в першу чергу при низьких СОК, що, згідно з напівклітинними вимірюваннями, ймовірно, через жорсткий анод вуглецю",-підкреслили науковці. «R DC та імпеданс LIB показують дуже мало залежності від SOC. На відміну від SIB, R DC та імпеданс значно збільшуються у SOC нижче 30%, тоді як більш високі СОК мають протилежний ефект і призводять до зниження значень R постійного струму та імпедансу ».

Більше того, вони встановили, що температурна залежність R_DC та імпедансу для SIB вища, ніж LIB. «Тести LIB не виявляють суттєвого впливу СОК на ефективність в обидва кінці. Навпаки, циклування SIBS від 50% до 100% SOC може знизити втрати ефективності на більш ніж на половину порівняно з циклом від 0% до 50% », - пояснив вони, зазначивши, що ефективність SIBS різко зростає при їзді на велосипеді в клітинах у a Більш високий діапазон SOC порівняно з нижчим діапазоном SOC.