သုတေသီများမှမြူးနစ်နည်းပညာတက္ကသိုလ်(TUM) နှင့်RWTH အာချန် တက္ကသိုလ်ဂျာမနီနိုင်ငံရှိ ကုမ္ပဏီများသည် စွမ်းအင်မြင့်ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ (SIB) များ၏ လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို လီသီယမ်-အိုင်းယွန်း-ဖော့စဖိတ် (LFP) ကတ်သုတ်ပါသည့် ခေတ်မီစွမ်းအင်မြင့်လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ (LIB) များ၏ လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့ကြသည်။

အဖွဲ့သည် LIB များထက် SIB များ၏ pulse resistance နှင့် impedance ကို ပိုမိုလွှမ်းမိုးမှုရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ဒီဇိုင်းရွေးချယ်မှုများကို လွှမ်းမိုးနိုင်ပြီး SIB များသည် အထူးသဖြင့် အားသွင်းအဆင့်နိမ့်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်စေရန် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော အပူချိန်နှင့် အားသွင်းစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များ လိုအပ်နိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။

• pulse resistance ကို ပိုမိုရှင်းပြရလျှင်- ဤအသုံးအနှုန်းသည် ရုတ်တရက် ပါဝါလိုအပ်ချက်တစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာသောအခါ ဘက်ထရီဗို့အား မည်မျှကျဆင်းသွားသည်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ထို့ကြောင့် သုတေသနပြုချက်များအရ ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများထက် အားသွင်းအဆင့်နှင့် အပူချိန်က ပိုမိုသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ဖော်ပြသည်။

သုတေသန:

“ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ [SIBs] ကို LIB များအတွက် drop-in အစားထိုးပစ္စည်းအဖြစ် ယေဘုယျအားဖြင့် ရှုမြင်ကြသည်” ဟု သိပ္ပံပညာရှင်များက ပြောကြားခဲ့သည်။ “သို့သော် ဆိုဒီယမ်နှင့် လီသီယမ်၏ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အပြုအမူတွင် ကွာခြားချက်များသည် အန်နုတ်နှင့် ကက်သုတ် နှစ်ခုလုံးတွင် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ [LIBs] အတွက် ဂရပ်ဖိုက်ကို အန်နုတ်ပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုလေ့ရှိသော်လည်း SIB များအတွက် မာကျောသော ကာဗွန်ကို လက်ရှိတွင် SIB များအတွက် အလားအလာအရှိဆုံး ပစ္စည်းအဖြစ် ရှုမြင်ကြသည်။”

အပူချိန်အမျိုးမျိုးနှင့် အားသွင်းအခြေအနေ (SOCs) များအရ SIB များ၏ လျှပ်စစ်အပြုအမူအကြောင်း ဗဟုသုတ နည်းပါးနေဆဲဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းသည် သုတေသနတွင် ကွာဟချက်ကို ဖြည့်ဆည်းရန် ရည်ရွယ်ထားကြောင်းလည်း ရှင်းပြခဲ့သည်။

သုတေသနအဖွဲ့သည် အထူးသဖြင့် ၁၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၄၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ အပူချိန်များတွင် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်တိုင်းတာမှုများနှင့် မတူညီသောအပူချိန်များတွင် full-cell ၏ open-circuit voltage တိုင်းတာမှုများအပြင် ၂၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် သက်ဆိုင်ရာဆဲလ်များ၏ half-cell တိုင်းတာမှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။

“ထို့အပြင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် direct current resistance (R DC) နှင့် galvanostatic electrochemical impedance spectroscopy (GEIS) နှစ်ခုလုံးအပေါ် အပူချိန်နှင့် SOC ၏ သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်” ဟု ၎င်းက ဖော်ပြခဲ့သည်။ “ပြောင်းလဲနေသော အခြေအနေများအောက်တွင် အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းရည်၊ အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းအင်နှင့် စွမ်းအင်ထိရောက်မှုကို စစ်ဆေးရန်အတွက်၊ မတူညီသော အပူချိန်များတွင် မတူညီသော ဝန်နှုန်းထားများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် rate capability စမ်းသပ်မှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။”

သုတေသီများသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၊ နီကယ်-မန်းဂနိစ်-သံကတ်သုတ်ပါသော ဆိုဒီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီနှင့် LFP ကတ်သုတ်ပါသော လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီတို့ကို တိုင်းတာခဲ့ကြသည်။ သုံးခုစလုံးတွင် ဗို့အား ဟစ်စတရီစစ် ပြသခဲ့ပြီး ၎င်းတို့၏ open-circuit ဗို့အားသည် အားသွင်းခြင်းနှင့် အားလျော့ခြင်းကြားတွင် ကွဲပြားကြောင်း ဆိုလိုသည်။

“စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းတာက SIB တွေအတွက် hysteresis ဟာ SOC နိမ့်တဲ့အခါ အဓိကဖြစ်ပေါ်ပြီး half-cell တိုင်းတာမှုတွေအရ hard carbon anode ကြောင့်ဖြစ်နိုင်တယ်” လို့ ပညာရှင်တွေက အလေးပေးပြောကြားခဲ့ပါတယ်။ “LIB ရဲ့ R DC နဲ့ impedance ဟာ SOC ပေါ်မှာ မှီခိုမှု အလွန်နည်းပါးပါတယ်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ SIB တွေအတွက် R DC နဲ့ impedance ဟာ SOC ၃၀% အောက် သိသိသာသာ မြင့်တက်လာပြီး SOC မြင့်တဲ့အခါ ဆန့်ကျင်ဘက်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိပြီး R DC နဲ့ impedance တန်ဖိုးတွေ နိမ့်ကျစေပါတယ်။”

ထို့အပြင်၊ ၎င်းတို့သည် R_DC နှင့် impedance ၏ အပူချိန်မှီခိုမှုသည် LIB များထက် SIB များအတွက် ပိုမိုမြင့်မားကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။ “LIB စမ်းသပ်မှုများသည် SOC ၏ round-trip efficiency အပေါ် သိသာထင်ရှားသော သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကို မပြသပါ။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ SIB များကို 50% မှ 100% SOC သို့ လည်ပတ်ခြင်းသည် 0% မှ 50% သို့ လည်ပတ်ခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စွမ်းဆောင်ရည်ဆုံးရှုံးမှုများကို ထက်ဝက်ကျော် လျှော့ချနိုင်သည်” ဟု ၎င်းတို့က ထပ်လောင်းရှင်းပြခဲ့ပြီး SOC အကွာအဝေးနိမ့်ခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဆဲလ်များကို SOC အကွာအဝေးမြင့်တွင် လည်ပတ်သောအခါ SIB များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်သည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာကြောင်း ထောက်ပြခဲ့သည်။