Taighdeoirí ónOllscoil Theicniúil München(TUM) agusOllscoil RWTH Aachensa Ghearmáin, rinne siad comparáid idir feidhmíocht leictreach cadhnraí ian sóidiam ard-fhuinnimh (SIBanna) agus feidhmíocht ceallraí ian litiam ard-fhuinnimh (LIBanna) den scoth le catóid iarainn litiam (LFP).

Fuair ​​an fhoireann amach go bhfuil tionchar níos mó ag staid an luchta agus an teocht ar fhriotaíocht cuisle agus ar bhac na SIBanna ná mar a bhíonn ag na LIBanna, rud a d'fhéadfadh tionchar a imirt ar roghanna dearaidh agus a thugann le fios go mb'fhéidir go mbeadh córais bainistíochta teochta agus luchta níos sofaisticiúla ag teastáil ó SIBanna chun feidhmíocht a bharrfheabhsú, go háirithe ag leibhéil luchta níos ísle.

• Chun friotaíocht cuisle a mhíniú tuilleadh: tagraíonn an téarma do cé mhéad a thiteann voltas ceallraí nuair a chuirtear éileamh tobann cumhachta i bhfeidhm. Dá bhrí sin, léiríonn an taighde go mbíonn tionchar níos mó ag leibhéal luchta agus teocht ar chadhnraí ian sóidiam ná mar a bhíonn ar chadhnraí ian litiam.

Taighde:

“De ghnáth, meastar gur rogha in-athsholáthair do cheallraí sóidiam-ian [SIBanna] iad cadhnraí in-ian sóidiam [SIBanna],” a dúirt na heolaithe. “Mar sin féin, éilíonn na difríochtaí in iompar leictriceimiceach sóidiam agus litiam oiriúnuithe ar an anóid agus ar an gcatóid araon. Cé go n-úsáidtear graifít de ghnáth mar ábhar anóid i gcás cadhnraí ian litiam [LIBanna], meastar faoi láthair gurb é carbón crua an t-ábhar is geallta do SIBanna.”

Mhínigh siad freisin gur beartaíodh lena gcuid oibre bearna sa taighde a líonadh, toisc go bhfuil easpa eolais fós ann faoi iompar leictreach SIBanna i dtéarmaí teochtaí agus staideanna luchtanna (SOCanna) éagsúla.

Rinne an fhoireann taighde, go háirithe, tomhais ar fheidhmíocht leictreach ag teochtaí idir 10 céim C agus 45 céim C agus tomhais voltais chiorcaid oscailte den chill iomlán ag teochtaí éagsúla chomh maith le tomhais ar leathchealla na gcealla comhfhreagracha ag 25 C.

“Ina theannta sin, rinneamar imscrúdú ar thionchar na teochta agus an SOC ar fhriotaíocht srutha dhírigh (R DC) agus ar speictreascópacht impedance leictriceimiceach galbhánastatach (GEIS) araon,” a shonraigh sé. “Chun an cumas inúsáidte, an fuinneamh inúsáidte, agus an éifeachtúlacht fuinnimh faoi dhálaí dinimiciúla a scrúdú, rinneamar tástálacha cumas ráta trí rátaí ualaigh éagsúla a chur i bhfeidhm ag teochtaí éagsúla.”

Thomhais na taighdeoirí ceallraí litiam-ian, ceallraí sóidiam-ian le catóid nicil-mangainéise-iarann, agus ceallraí litiam-ian le catóid LFP. Léirigh an triúr acu histéiréis voltais, rud a chiallaíonn go raibh difríocht ina voltas ciorcaid oscailte idir muirearú agus díluchtú.

“Is suimiúil an rud é, i gcás SIBanna, go dtarlaíonn an histéiréis go príomha ag SOCanna ísle, agus is dócha gur mar gheall ar an anóid charbóin chrua atá sé sin, de réir tomhais leathchealla,” a chuir na hacadúlaithe béim air. “Ní léiríonn R DC agus impedance an LIB mórán spleáchais ar an SOC. I gcodarsnacht leis sin, i gcás SIBanna, méadaíonn an R DC agus an impedance go suntasach ag SOCanna faoi bhun 30%, agus bíonn an éifeacht os coinne ag SOCanna níos airde agus bíonn luachanna R DC agus impedance níos ísle mar thoradh orthu.”

Ina theannta sin, dheimhnigh siad go bhfuil spleáchas teochta R_DC agus impedance níos airde i gcás SIBanna ná LIBanna. “Ní léiríonn na tástálacha LIB tionchar suntasach an SOC ar éifeachtúlacht an turais bhabhta. I gcodarsnacht leis sin, is féidir caillteanais éifeachtúlachta a laghdú níos mó ná leath trí na SIBanna a rothaíocht ó 50% go 100% SOC i gcomparáid le rothaíocht ó 0% go 50%,” a mhínigh siad a thuilleadh, ag tabhairt faoi deara go bhfásann éifeachtúlacht SIBanna go suntasach nuair a bhíonn na cealla á rothaíocht i raon SOC níos airde i gcomparáid le raon SOC níos ísle.