Ko nga kairangahau mai i teTe Whare Wananga Hangarau o Munich(TUM) meRWTH Whare Wananga o Aacheni Tiamana kua whakatauritehia te mahi hiko o nga pākahiko konutai-katote-kaha nui (SIBs) ki te ahua o te papahiko lithium-ion hiko teitei (LIBs) me te lithium-rino-phosphate (LFP) cathode.

I kitea e te roopu he nui ake te awe o te mana o te utu me te pāmahana ki runga i te parenga patere me te aukati o nga SIB i nga LIB, tera pea ka awe i nga whiringa hoahoa me te whakaaro tera pea ka hiahiatia e nga SIB nga punaha whakamahana me nga punaha whakahaere utu ki te arotau i nga mahi, ina koa i nga taumata utu iti ake.

• Hei whakamaarama atu ano i te parenga o te ngaohiko: e pa ana te kupu ki te nui o te heke o te ngaohiko pākahiko ina tono te tono hiko ohorere. Na reira, ko nga rangahau e tohu ana he nui ake te paanga o nga pākahiko konutai-ion e te taumata utu me te pāmahana atu i nga pākahiko lithium-ion.

Rangahau:

"Ko nga pākahiko konutai-katoto [SIBs] e kiia ana he whakakapinga whakaheke mo nga LIB," ko ta nga kaiputaiao. "Heoi, ko nga rereketanga o te whanonga hiko o te konutai me te lithium e hiahia ana kia urutau ki runga i te anode me te cathode. Ahakoa mo nga pākahiko lithium-ion [LIBs] te tikanga ka whakamahia te graphite hei rauemi anode, mo nga SIBs waro pakeke kei te kitea i tenei wa ko te mea tino pai mo nga SIB."

I whakamarama ano ratou ko ta raatau mahi he whakakii i te waahi i roto i te rangahau, i te mea kei te kore tonu te mohio mo te whanonga hiko o nga SIB i runga i nga rereketanga o te mahana me nga utu o te kawanatanga (SOC).

I whakahaeretia e te roopu rangahau, inaa, nga inenga mahi hiko i te mahana mai i te 10 nga nekehanga C ki te 45 nga nekehanga C me nga inenga ngaohiko hiko-tuwhera o te-katoa i nga pāmahana rereke tae atu ki nga inenga haurua o nga pūtau e rite ana ki te 25 C.

"I tua atu, i tirotirohia e matou te awe o te pāmahana me te SOC ki runga i nga parenga o naianei e rua (R DC) me te galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS)," i tohua. "Ki te tirotiro i te kaha ka taea te whakamahi, te kaha whakamahi, me te kaha o te kaha i raro i nga ahuatanga hihiri, i mahia e matou nga whakamatautau reiti ma te whakamahi i nga reeti kawenga rereke i nga pāmahana rereke."

I inehia e nga kairangahau he papahiko lithium-ion, he potae konutai-ion me te nickel-manganese-rino cathode, me te lithium-ion me te LFP cathode. Ko enei e toru i whakaatu i te ngaohiko hysteresis, ko te tikanga he rereke te ngaohiko hiko-tuwhera i waenga i te utu me te tuku.

"Ko te mea whakamiharo, mo nga SIB, ko te hysteresis te tuatahi ka puta i nga SOC iti, ara, i runga i nga inenga haurua-waahanga, tera pea na te anode waro uaua," i kii nga tohunga. "Ko te R DC me te impedance o te LIB e whakaatu ana i te iti rawa o te whakawhirinaki ki te SOC. Engari, mo nga SIB, ko te R DC me te impedance ka tino piki ake i nga SOC i raro i te 30%, ko nga SOC teitei ake he rereke te paanga me te arahi ki te whakaheke i te R DC me nga uara impedance."

I tua atu, i kitea e raatau ko te whakawhirinaki o te pāmahana o te R_DC me te impedance he teitei ake mo nga SIB i nga LIB. "Kaore nga whakamatautau LIB e whakaatu ana i te awe nui o te SOC ki te pai o te haerenga a tawhio noa. Engari, ko te eke paihikara i nga SIB mai i te 50% ki te 100% SOC ka taea te whakaiti i te ngaro o te kaha ki te neke atu i te haurua ka whakaritea ki te eke pahikara mai i te 0% ki te 50%," ka whakamarama ano ratou, me te kii ko te kaha o nga SIB ka tipu haere i te wa e piki haere ana te awhe SOC i te wa e piki ake ana te awhe SOC.