ນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກວິທະຍາໄລເຕັກນິກຂອງ Munich(TUM) ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ RWTH Aachenໃນປະເທດເຢຍລະມັນໄດ້ປຽບທຽບການປະຕິບັດໄຟຟ້າຂອງແບດເຕີລີ່ sodium-ion ພະລັງງານສູງ (SIBs) ກັບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ພະລັງງານສູງ (LIBs) ທີ່ທັນສະໄຫມກັບ lithium-iron-phosphate (LFP) cathode.

ທີມງານພົບວ່າສະຖານະຂອງຄ່າບໍລິການແລະອຸນຫະພູມມີອິດທິພົນສູງຕໍ່ຄວາມຕ້ານທານຂອງກໍາມະຈອນແລະການຂັດຂວາງຂອງ SIBs ຫຼາຍກ່ວາ LIBs, ເຊິ່ງອາດມີອິດທິພົນຕໍ່ທາງເລືອກໃນການອອກແບບແລະແນະນໍາວ່າ SIBs ອາດຈະຕ້ອງການລະບົບການຈັດການອຸນຫະພູມແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ຊັບຊ້ອນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການປະຕິບັດ, ໂດຍສະເພາະໃນລະດັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ.

• ເພື່ອອະທິບາຍຄວາມຕ້ານທານຂອງກໍາມະຈອນຕື່ມອີກ: ຄໍານີ້ຫມາຍເຖິງວ່າແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງຫຼາຍປານໃດເມື່ອມີຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຢ່າງກະທັນຫັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າແບດເຕີລີ່ sodium-ion ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກລະດັບການສາກໄຟແລະອຸນຫະພູມຫຼາຍກ່ວາຫມໍ້ໄຟ lithium-ion.

ການຄົ້ນຄວ້າ:

ນັກວິທະຍາສາດກ່າວວ່າ "ແບດເຕີຣີໂຊດຽມ - ໄອອອນ [SIBs] ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເຫັນວ່າເປັນການທົດແທນການຫຼຸດລົງຂອງ LIBs," ນັກວິທະຍາສາດກ່າວວ່າ. "ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມແຕກຕ່າງໃນພຶດຕິກໍາທາງເຄມີຂອງໂຊດຽມແລະ lithium ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຕົວຂອງທັງ anode ແລະ cathode. ໃນຂະນະທີ່ສໍາລັບຫມໍ້ໄຟ lithium-ion [LIBs] ປົກກະຕິແລ້ວ graphite ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດສະດຸ anode, ສໍາລັບ SIBs ຄາບອນແຂງໃນປັດຈຸບັນແມ່ນເຫັນວ່າເປັນອຸປະກອນທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດສໍາລັບ SIBs."

ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງໄດ້ອະທິບາຍວ່າວຽກງານຂອງພວກເຂົາມີຈຸດປະສົງເພື່ອຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ຊ່ອງຫວ່າງໃນການຄົ້ນຄວ້າ, ເນື່ອງຈາກວ່າຍັງຂາດຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາໄຟຟ້າຂອງ SIBs ໃນເງື່ອນໄຂຂອງອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຄ່າບໍລິການ (SOCs).

ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ດໍາເນີນການ, ໂດຍສະເພາະ, ການວັດແທກປະສິດທິພາບໄຟຟ້າຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 10 ອົງສາ C ຫາ 45 ອົງສາ C ແລະການວັດແທກແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດຂອງຈຸລັງເຕັມຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນດຽວກັນກັບການວັດແທກເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຈຸລັງທີ່ສອດຄ້ອງກັນຢູ່ທີ່ 25 C.

"ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສືບສວນອິດທິພົນຂອງອຸນຫະພູມແລະ SOC ກ່ຽວກັບການຕໍ່ຕ້ານໃນປະຈຸບັນໂດຍກົງ (R DC) ແລະ galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS)," ມັນໄດ້ລະບຸໄວ້. "ເພື່ອກວດກາເບິ່ງຄວາມສາມາດທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້, ພະລັງງານທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້, ແລະປະສິດທິພາບພະລັງງານພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂແບບເຄື່ອນໄຫວ, ພວກເຮົາໄດ້ເຮັດການທົດສອບຄວາມສາມາດໂດຍການນໍາໃຊ້ອັດຕາການໂຫຼດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນອຸນຫະພູມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ."

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ວັດແທກຫມໍ້ໄຟ lithium-ion, ຫມໍ້ໄຟ sodium-ion ກັບ cathode nickel-manganese-ທາດເຫຼັກ, ແລະຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ທີ່ມີ cathode LFP. ທັງສາມສະແດງໃຫ້ເຫັນ hysteresis ແຮງດັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າແຮງດັນຂອງວົງຈອນເປີດຂອງພວກເຂົາແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະການໄຫຼອອກ.

"ຫນ້າສົນໃຈ, ສໍາລັບ SIBs, hysteresis ຕົ້ນຕໍແມ່ນເກີດຂື້ນຢູ່ໃນ SOCs ຕ່ໍາ, ອີງຕາມການວັດແທກເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງເຊນ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນ anode ກາກບອນແຂງ," ນັກວິຊາການໄດ້ເນັ້ນຫນັກ. "R DC ແລະ impedance ຂອງ LIB ສະແດງໃຫ້ເຫັນການເພິ່ງພາອາໄສ SOC ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສໍາລັບ SIBs, R DC ແລະ impedance ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຢູ່ທີ່ SOCs ຕ່ໍາກວ່າ 30%, ໃນຂະນະທີ່ SOCs ສູງຂຶ້ນມີຜົນກະທົບກົງກັນຂ້າມແລະນໍາໄປສູ່ການຕ່ໍາ R DC ແລະຄ່າ impedance."

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຢືນຢັນວ່າການເພິ່ງພາອາໄສອຸນຫະພູມຂອງ R_DC ແລະ impedance ແມ່ນສູງກວ່າສໍາລັບ SIBs ຫຼາຍກ່ວາ LIBs. "ການທົດສອບ LIB ບໍ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນອິດທິພົນທີ່ສໍາຄັນຂອງ SOC ກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບໄປມາ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການຖີບລົດ SIBs ຈາກ 50% ຫາ 100% SOC ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາເຄິ່ງຫນຶ່ງເມື່ອທຽບກັບການຖີບລົດຈາກ 0% ຫາ 50%, "ພວກເຂົາອະທິບາຍຕື່ມອີກ, ໂດຍສັງເກດວ່າປະສິດທິພາບຂອງ SIBs ເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາໃນເວລາທີ່ວົງຈອນຂອງຈຸລັງ SOC ຕ່ໍາ.