ಸಂಶೋಧಕರುಮ್ಯೂನಿಚ್ ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ(TUM) ಮತ್ತುRWTH ಆಚೆನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಜರ್ಮನಿಯಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ (SIBs) ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಲಿಥಿಯಂ-ಐರನ್-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LFP) ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ (LIBs) ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

LIB ಗಳಿಗಿಂತ SIB ಗಳ ನಾಡಿ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧದ ಮೇಲೆ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಂಡವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ, ಇದು ವಿನ್ಯಾಸ ಆಯ್ಕೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು SIB ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಬೇಕಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ.

• ಪಲ್ಸ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿವರಿಸಲು: ಈ ಪದವು ಹಠಾತ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಷ್ಟು ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಶೋಧನೆ:

"ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು [SIB ಗಳನ್ನು] ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ LIB ಗಳಿಗೆ ಡ್ರಾಪ್-ಇನ್ ಬದಲಿಯಾಗಿ ನೋಡಲಾಗುತ್ತದೆ" ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. "ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ನಡವಳಿಕೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ [LIB ಗಳು] ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಆನೋಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ SIB ಗಳಿಗೆ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ SIB ಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ನೋಡಲಾಗುತ್ತದೆ."

SIB ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವರ್ತನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ (SOCs) ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಜ್ಞಾನದ ಕೊರತೆ ಇರುವುದರಿಂದ, ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿನ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬುವುದು ತಮ್ಮ ಕೆಲಸದ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಅವರು ವಿವರಿಸಿದರು.

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, 10 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ನಿಂದ 45 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣ-ಕೋಶದ ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಹಾಗೂ 25 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ನಲ್ಲಿ ಅನುಗುಣವಾದ ಕೋಶಗಳ ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಮಾಪನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿತು.

"ಇದಲ್ಲದೆ, ನಾವು ನೇರ ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರತಿರೋಧ (R DC) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಇಂಪೆಡೆನ್ಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (GEIS) ಎರಡರ ಮೇಲೂ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು SOC ಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಅದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದೆ. "ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಬಳಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಡ್ ದರಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದ್ದೇವೆ."

ಸಂಶೋಧಕರು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ, ನಿಕಲ್-ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್-ಕಬ್ಬಿಣದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸೋಡಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು LFP ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಹೊಂದಿರುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದರು. ಮೂರೂ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಅಂದರೆ ಅವುಗಳ ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ನಡುವೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿತ್ತು.

"ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, SIB ಗಳಿಗೆ, ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ SOC ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರ್ಧ-ಕೋಶ ಮಾಪನಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಬಹುಶಃ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಆನೋಡ್ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು" ಎಂದು ಶಿಕ್ಷಣ ತಜ್ಞರು ಒತ್ತಿ ಹೇಳಿದರು. "LIB ಯ R DC ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವು SOC ಯ ಮೇಲೆ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, SIB ಗಳಿಗೆ, R DC ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವು 30% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ SOC ಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ SOC ಗಳು ವಿರುದ್ಧ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ R DC ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ."

ಇದಲ್ಲದೆ, SIB ಗಳಿಗೆ R_DC ಯ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿರೋಧವು LIB ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಖಚಿತಪಡಿಸಿದರು. "LIB ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ರೌಂಡ್-ಟ್ರಿಪ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ SOC ಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, SIB ಗಳನ್ನು 50% ರಿಂದ 100% SOC ಗೆ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ 0% ರಿಂದ 50% ಗೆ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ದಕ್ಷತೆಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅರ್ಧಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು" ಎಂದು ಅವರು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿವರಿಸಿದರು, ಕಡಿಮೆ SOC ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ SOC ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವಾಗ SIB ಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಿದರು.