Peneliti sakaUniversitas Teknik Munich(TUM) lanUniversitas RWTH Aachening Jerman wis mbandhingake kinerja listrik saka baterei sodium-ion (SIBs) energi dhuwur kanggo baterei litium-ion (LIBs) energi dhuwur sing canggih karo katoda lithium-wesi-fosfat (LFP).

Tim kasebut nemokake manawa pangisian daya lan suhu duwe pengaruh sing luwih dhuwur ing resistensi pulsa lan impedansi SIB tinimbang LIB, sing bisa mengaruhi pilihan desain lan nuduhake manawa SIB mbutuhake sistem manajemen suhu lan pangisian daya sing luwih canggih kanggo ngoptimalake kinerja, utamane ing tingkat pangisian daya sing luwih murah.

• Kanggo njlentrehake resistensi pulsa luwih lanjut: istilah kasebut nuduhake jumlah voltase baterei mudhun nalika panjaluk daya dadakan ditrapake. Mulane, riset nuduhake yen baterei sodium-ion luwih kena pengaruh tingkat pangisian daya lan suhu tinimbang baterei lithium-ion.

Riset:

"Baterei sodium-ion [SIBs] umume katon minangka panggantos drop-in kanggo LIBs," ujare para ilmuwan. "Nanging, beda ing prilaku elektrokimia saka sodium lan lithium mbutuhake adaptasi ing loro anoda lan katoda. Nalika kanggo baterei lithium-ion [LIBs] biasane grafit digunakake minangka bahan anode, kanggo SIBs karbon hard saiki katon minangka materi paling janjeni kanggo SIBs. "

Dheweke uga nerangake manawa pakaryan kasebut ditujokake kanggo ngisi celah ing riset, amarga isih kurang kawruh babagan prilaku listrik SIB ing babagan suhu sing beda-beda lan biaya negara (SOC).

Tim riset nindakake, utamane, pangukuran kinerja listrik ing suhu saka 10 derajat C nganti 45 derajat C lan pangukuran voltase sirkuit mbukak saka sel lengkap ing suhu sing beda-beda uga pangukuran setengah sel saka sel sing cocog ing 25 C.

"Salajengipun, kita nyelidiki pengaruh suhu lan SOC ing resistensi arus langsung (R DC) lan spektroskopi impedansi elektrokimia galvanostatik (GEIS)," ujare. "Kanggo mriksa kapasitas sing bisa digunakake, energi sing bisa digunakake, lan efisiensi energi ing kahanan dinamis, kita nindakake tes kemampuan tingkat kanthi ngetrapake tingkat beban sing beda-beda ing suhu sing beda-beda."

Para peneliti ngukur baterei lithium-ion, baterei natrium-ion karo katoda nikel-mangan-wesi, lan baterei lithium-ion karo katoda LFP. Katelu kasebut nuduhake histeresis voltase, tegese voltase sirkuit mbukak beda antarane ngisi daya lan mbuwang.

"Sing nggumunake, kanggo SIB, histeresis utamane kedadeyan ing SOC sing sithik, yaiku, miturut pangukuran setengah sel, kemungkinan amarga anoda karbon keras," para akademisi negesake. "R DC lan impedansi LIB nuduhake katergantungan sing sithik banget ing SOC. Ing kontras, kanggo SIB, R DC lan impedansi mundhak sacara signifikan ing SOC ing ngisor 30%, dene SOC sing luwih dhuwur duweni efek sing ngelawan lan nyebabake nilai R DC lan impedansi sing luwih murah. "

Kajaba iku, dheweke nemtokake manawa katergantungan suhu R_DC lan impedansi luwih dhuwur kanggo SIB tinimbang LIB. "Tes LIB ora nuduhake pengaruh sing signifikan saka SOC ing efisiensi round-trip. Ing kontras, muter SIB saka 50% dadi 100% SOC bisa nyuda mundhut efisiensi luwih saka setengah dibandhingake muter saka 0% nganti 50%, "dheweke nerangake maneh, nyatakake yen efisiensi SIB mundhak drastis dibandhingake karo sawetara SOC sing luwih murah tinimbang kisaran SOC sing luwih murah.