Mga tigdukiduki gikan saTeknikal nga Unibersidad sa Munich(TUM) ugRWTH Aachen Universitysa Germany nagtandi sa electrical performance sa high-energy sodium-ion batteries (SIBs) ngadto sa usa ka state-of-the-art 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 impedance sa mga SIB kaysa sa mga LIB, nga mahimong makaimpluwensya sa mga pagpili sa disenyo ug nagsugyot nga ang mga SIB mahimong magkinahanglan og mas sopistikado nga mga sistema sa pagdumala sa temperatura ug charge aron ma-optimize ang performance, labi na sa mas ubos nga lebel sa charge.

• Aron mas masabtan ang pulse resistance: ang termino nagtumong sa kung unsa ka dako ang pag-ubos sa boltahe sa baterya kung kalit nga mogamit og kuryente. Busa, ang panukiduki nagpakita nga ang mga sodium-ion nga baterya mas apektado sa lebel sa karga ug temperatura kaysa mga lithium-ion nga baterya.

Panukiduki:

“Ang mga sodium-ion batteries [SIBs] kasagarang giisip nga drop-in nga kapuli sa mga LIB,” matod sa mga siyentista. “Bisan pa, ang mga kalainan sa electrochemical nga kinaiya sa sodium ug lithium nanginahanglan og mga pagpahiangay sa anode ug cathode. Samtang alang sa mga lithium-ion batteries [LIBs] kasagaran ang graphite gigamit isip anode nga materyal, alang sa mga SIB ang gahi nga carbon karon giisip nga labing maayong materyal alang sa mga SIB.”

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

Ang grupo sa mga tigdukiduki nagpahigayon, ilabi na, og mga pagsukod sa electrical performance sa mga temperatura gikan sa 10 degrees C ngadto sa 45 degrees C ug mga pagsukod sa open-circuit voltage sa full-cell sa lain-laing temperatura ingon man mga pagsukod sa half-cell sa katugbang nga mga selula sa 25 C.

“Dugang pa, among gisusi ang impluwensya sa temperatura ug SOC sa parehong direct current resistance (R DC) ug galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS),” kini mipasabot. “Aron masusi ang magamit nga kapasidad, magamit nga enerhiya, ug energy efficiency ubos sa dinamikong mga kondisyon, naghimo kami og mga rate capability test pinaagi sa pag-apply og lain-laing load rates sa lain-laing 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. Kining tulo nagpakita og voltage hysteresis, nga nagpasabot nga ang ilang open-circuit nga boltahe managlahi tali sa pag-charge ug pag-discharge.

“Makapainteres, para sa mga SIB, ang hysteresis kasagaran mahitabo sa ubos nga SOC, nga, sumala sa mga pagsukod sa half-cell, lagmit tungod sa gahi nga carbon anode,” gipasiugda sa mga akademiko. “Ang R DC ug impedance sa LIB nagpakita og gamay ra nga pagsalig sa SOC. Sa kasukwahi, para sa mga SIB, ang R DC ug impedance motaas pag-ayo sa mga SOC nga ubos sa 30%, samtang ang mas taas nga SOC adunay kaatbang nga epekto ug mosangpot sa mas ubos nga R DC ug impedance values.”

Dugang pa, ilang gitino nga ang pagsalig sa temperatura sa R_DC ug impedance mas taas para sa mga SIB kaysa mga LIB. "Ang mga pagsulay sa LIB wala magpakita og dakong impluwensya sa SOC sa round-trip efficiency. Sa kasukwahi, ang pag-cycle sa mga SIB gikan sa 50% ngadto sa 100% SOC makapakunhod sa efficiency losses og sobra sa katunga kon itandi sa pag-cycle gikan sa 0% ngadto sa 50%," dugang nilang gipasabot, nga namatikdan nga ang efficiency sa mga SIB kusog nga modako kon mag-cycle sa mga cell sa mas taas nga SOC range kon itandi sa mas ubos nga SOC range.