Ang mga tigdukiduki gikan saTeknikal nga Unibersidad sa Munich(TUM) ugRWTH Aachen Universitysa Germany gitandi ang electrical performance sa high-energy sodium-ion batteries (SIBs) ngadto sa state-of-the-art nga high-energy lithium-ion battery (LIBs) nga adunay lithium-iron-phosphate (LFP) cathode.

Nakaplagan sa team nga ang state-of-charge ug temperatura adunay mas taas nga impluwensya sa pulse resistance ug ang impedance sa SIBs kay sa LIBs, nga mahimong makaimpluwensya sa mga pagpili sa disenyo ug nagsugyot nga ang SIBs mahimong magkinahanglan og mas sopistikado nga temperatura ug mga sistema sa pagdumala sa bayad aron ma-optimize ang performance, ilabi na sa ubos nga lebel sa singil.

• Sa pagpatin-aw sa dugang nga resistensya sa pulso: ang termino nagtumong sa kung unsa ka mous-os ang boltahe sa baterya kung ang kalit nga panginahanglan sa kuryente magamit. Busa, ang panukiduki nagpakita nga ang sodium-ion nga mga baterya mas apektado sa lebel sa singil ug temperatura kay sa mga baterya sa lithium-ion.

Research:

"Ang sodium-ion nga mga baterya [SIBs] sa kasagaran makita nga usa ka drop-in nga kapuli sa LIBs," ang mga siyentipiko nag-ingon. "Bisan pa, ang mga kalainan sa electrochemical nga kinaiya sa sodium ug lithium nanginahanglan mga adaption sa anode ug sa cathode. Samtang alang sa lithium-ion batteries [LIBs] kasagarang graphite gigamit ingon anode nga materyal, alang sa SIBs hard carbon karon nakita ingon nga ang labing promising nga materyal alang sa SIBs. "

Gipasabot usab nila nga ang ilang trabaho gituyo aron pun-on ang usa ka kal-ang sa panukiduki, tungod kay kulang pa ang kahibalo bahin sa pamatasan sa kuryente sa mga SIB sa mga termino sa lainlaing mga temperatura ug state-of-charges (SOCs).

Ang research team nagpahigayon, ilabina, ang electrical performance measurements sa mga temperatura gikan sa 10 degrees C ngadto sa 45 degrees C ug open-circuit voltage measurements sa full-cell sa lain-laing mga temperatura ingon man sa half-cell measurements sa katugbang nga mga cell sa 25 C.

"Dugang pa, gisusi namon ang impluwensya sa temperatura ug SOC sa parehas nga direkta nga pagsukol sa karon (R DC) ug galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS)," gipiho niini. "Aron masusi ang magamit nga kapasidad, magamit nga kusog, ug kahusayan sa enerhiya sa ilawom sa dinamikong mga kahimtang, naghimo kami mga pagsulay sa kapabilidad sa rate pinaagi sa paggamit sa lainlaing mga rate sa pagkarga sa lainlaing mga temperatura."

Gisukod sa mga tigdukiduki ang usa ka lithium-ion nga baterya, usa ka sodium-ion nga baterya nga adunay nickel-manganese-iron cathode, ug usa ka lithium-ion nga baterya nga adunay LFP cathode. Ang tanan nga tulo nagpakita sa boltahe nga hysteresis, nagpasabut nga ang ilang open-circuit nga boltahe lahi tali sa pag-charge ug pagdiskarga.

"Makapainteres, alang sa mga SIB, ang hysteresis nag-una nga nahitabo sa mubu nga mga SOC, nga mao, sumala sa mga pagsukod sa tunga sa selyula, lagmit tungod sa gahi nga carbon anode," gipasiugda sa mga akademiko. "Ang R DC ug impedance sa LIB nagpakita sa gamay kaayo nga pagsalig sa SOC. Sa kasukwahi, alang sa mga SIB, ang R DC ug impedance dako nga pagtaas sa SOCs ubos sa 30%, samtang ang mas taas nga SOCs adunay kaatbang nga epekto ug mosangpot sa ubos nga R DC ug impedance nga mga bili.

Dugang pa, nahibal-an nila nga ang pagsalig sa temperatura sa R_DC ug impedance mas taas alang sa mga SIB kaysa mga LIB. "Ang LIB nga mga pagsulay wala magpakita sa usa ka mahinungdanon nga impluwensya sa SOC sa round-trip efficiency. Sa kasukwahi, ang pagbisikleta sa SIBs gikan sa 50% ngadto sa 100% SOC makapakunhod sa pagkawala sa episyente sa labaw pa sa katunga kumpara sa pagbisikleta gikan sa 0% ngadto sa 50%," dugang pa nila nga gipasabut, nga nagpahibalo nga ang kahusayan sa SIBs motubo pag-ayo kon itandi sa mas taas nga SOC range sa usa ka mas taas nga SOC range.