ରୁ ଗବେଷକମାନେମ୍ୟୁନିଚ୍‌ର ଟେକ୍ନିକାଲ୍ ୟୁନିଭରସିଟି(TUM) ଏବଂRWTH ଆଚେନ୍ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟଜର୍ମାନୀରେ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (SIBs) ର ବୈଦ୍ୟୁତିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଲିଥିୟମ୍-ଲୁହା-ଫସଫେଟ୍ (LFP) କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ଏକ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (LIBs) ସହିତ ତୁଳନା କରାଯାଇଛି।

ଦଳଟି ଜାଣିପାରିଲା ଯେ ଚାର୍ଜ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା LIB ତୁଳନାରେ SIB ର ପଲ୍ସ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ପ୍ରତିବାଧା ଉପରେ ଅଧିକ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ, ଯାହା ଡିଜାଇନ୍ ପସନ୍ଦକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ ଏବଂ ସୂଚାଇ ଦିଏ ଯେ SIB ଗୁଡିକୁ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଅନୁକୂଳ କରିବା ପାଇଁ ଅଧିକ ସୁସଂସ୍କୃତ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଚାର୍ଜ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀ ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇପାରେ, ବିଶେଷକରି କମ ଚାର୍ଜ ସ୍ତରରେ।

• ପଲ୍ସ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଆହୁରି ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବାକୁ: ଏହି ଶବ୍ଦଟି ହଠାତ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଚାହିଦା ପ୍ରୟୋଗ ହେଲେ ବ୍ୟାଟେରୀ ଭୋଲଟେଜ କେତେ ହ୍ରାସ ପାଏ ତାହାକୁ ବୁଝାଏ। ତେଣୁ, ଗବେଷଣା ସୂଚିତ କରେ ଯେ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଅପେକ୍ଷା ସୋଡିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀଗୁଡ଼ିକ ଚାର୍ଜ ସ୍ତର ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଦ୍ୱାରା ଅଧିକ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ।

ଗବେଷଣା:

"ସୋଡିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ [SIBs] କୁ ସାଧାରଣତଃ LIBs ପାଇଁ ଏକ ଡ୍ରପ୍-ଇନ୍ ବଦଳ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ," ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ କହିଛନ୍ତି। "ତଥାପି, ସୋଡିୟମ ଏବଂ ଲିଥିୟମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋରାସାୟନିକ ଆଚରଣରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ପାଇଁ ଆନୋଡ୍ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଉଭୟରେ ଅନୁକୂଳନ ଆବଶ୍ୟକ। ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ [LIBs] ପାଇଁ ସାଧାରଣତଃ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଆନୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, SIBs ପାଇଁ କଠିନ କାର୍ବନକୁ ବର୍ତ୍ତମାନ SIBs ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଏ।"

ସେମାନେ ଏହା ମଧ୍ୟ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଥିଲେ ଯେ ସେମାନଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟ ଗବେଷଣାରେ ଏକ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ଉଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଥିଲା, କାରଣ ଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଚାର୍ଜ ଅବସ୍ଥା (SOC) ପରିପ୍ରେକ୍ଷୀରେ SIB ଗୁଡ଼ିକର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଆଚରଣ ବିଷୟରେ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଜ୍ଞାନର ଅଭାବ ରହିଛି।

ଗବେଷଣା ଦଳ ବିଶେଷକରି, 10 ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ରୁ 45 ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମାପ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ପୂର୍ଣ୍ଣ-କୋଷର ଓପନ୍-ସର୍କିଟ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ମାପ ଏବଂ 25 ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ସମ୍ପୃକ୍ତ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଅଧା-କୋଷ ମାପ କରିଥିଲେ।

"ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଆମେ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ କରେଣ୍ଟ ପ୍ରତିରୋଧ (R DC) ଏବଂ ଗାଲଭାନୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ଇମ୍ପେଡାନ୍ସ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (GEIS) ଉଭୟ ଉପରେ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ SOC ର ପ୍ରଭାବ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିଛୁ," ଏହା ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛି। "ଗତିଶୀଳ ପରିସ୍ଥିତିରେ ବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ କ୍ଷମତା, ବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ବିଭିନ୍ନ ଲୋଡ୍ ହାର ପ୍ରୟୋଗ କରି ହାର କ୍ଷମତା ପରୀକ୍ଷା କରିଛୁ।"

ଗବେଷକମାନେ ଏକ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ, ଏକ ନିକେଲ-ମାଙ୍ଗାନିଜ୍-ଲୁହା କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ଏକ ସୋଡିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଏବଂ ଏକ LFP କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସହିତ ଏକ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ମାପ କରିଥିଲେ। ଏହି ତିନୋଟି ଭୋଲଟେଜ ହିଷ୍ଟେରେସିସ୍ ଦେଖାଇଥିଲା, ଅର୍ଥାତ୍ ସେମାନଙ୍କର ଓପନ୍-ସର୍କିଟ୍ ଭୋଲଟେଜ ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ ଡିସଚାର୍ଜିଂ ମଧ୍ୟରେ ଭିନ୍ନ ଥିଲା।

"ଆକର୍ଷଣୀୟ ଭାବରେ, SIB ପାଇଁ, ହିଷ୍ଟେରେସିସ୍ ମୁଖ୍ୟତଃ କମ୍ SOCs ରେ ଘଟୁଛି, ଯାହା ଅର୍ଦ୍ଧ-କୋଷ ମାପ ଅନୁଯାୟୀ, କଠିନ କାର୍ବନ ଆନୋଡ୍ ଯୋଗୁଁ ହୋଇପାରେ," ଶିକ୍ଷାବିତ୍ମାନେ ଗୁରୁତ୍ୱାରୋପ କରିଛନ୍ତି। "LIB ର R DC ଏବଂ ପ୍ରତିବାଧା SOC ଉପରେ ବହୁତ କମ୍ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଦେଖାଏ। ବିପରୀତରେ, SIB ପାଇଁ, 30% ତଳେ SOCs ରେ R DC ଏବଂ ପ୍ରତିବାଧା ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ SOC ଗୁଡ଼ିକର ବିପରୀତ ପ୍ରଭାବ ଥାଏ ଏବଂ କମ୍ R DC ଏବଂ ପ୍ରତିବାଧା ମୂଲ୍ୟ ଆଡ଼କୁ ନେଇଯାଏ।"

ଅଧିକନ୍ତୁ, ସେମାନେ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ ଯେ LIB ତୁଳନାରେ SIB ପାଇଁ R_DC ଏବଂ ପ୍ରତିବାଧା ର ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଅଧିକ। "LIB ପରୀକ୍ଷାଗୁଡ଼ିକ ରାଉଣ୍ଡ-ଟ୍ରିପ୍ ଦକ୍ଷତା ଉପରେ SOC ର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ଦେଖାଏ ନାହିଁ। ବିପରୀତରେ, SIB ଗୁଡିକୁ 50% ରୁ 100% SOC ସାଇକେଲିଂ କରିବା ଦ୍ୱାରା 0% ରୁ 50% ସାଇକେଲିଂ ତୁଳନାରେ ଦକ୍ଷତା କ୍ଷତିକୁ ଅଧାରୁ ଅଧିକ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ," ସେମାନେ ଆହୁରି ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରି କହିଛନ୍ତି ଯେ ନିମ୍ନ SOC ପରିସର ତୁଳନାରେ ଉଚ୍ଚ SOC ପରିସରରେ କୋଷଗୁଡ଼ିକୁ ସାଇକେଲିଂ କରିବା ସମୟରେ SIB ଗୁଡ଼ିକର ଦକ୍ଷତା ଅତ୍ୟନ୍ତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।