ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਮ੍ਯੂਨਿਖ ਦੀ ਤਕਨੀਕੀ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ(TUM) ਅਤੇਆਰਡਬਲਯੂਟੀਐਚ ਆਚੇਨ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀਜਰਮਨੀ ਵਿੱਚ, ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (SIBs) ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਇੱਕ ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਵਾਲੀ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ (LIBs) ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਰਨ-ਫਾਸਫੇਟ (LFP) ਕੈਥੋਡ ਹੈ।

ਟੀਮ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਚਾਰਜ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦਾ LIBs ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ SIBs ਦੇ ਪਲਸ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਅਤੇ ਰੁਕਾਵਟ 'ਤੇ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਕਲਪਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ SIBs ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਸੂਝਵਾਨ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਚਾਰਜ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਘੱਟ ਚਾਰਜ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ।

• ਪਲਸ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ: ਇਹ ਸ਼ਬਦ ਇਸ ਗੱਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਜਦੋਂ ਅਚਾਨਕ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਮੰਗ ਲਾਗੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਬੈਟਰੀ ਵੋਲਟੇਜ ਕਿੰਨੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਖੋਜ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨਾਲੋਂ ਚਾਰਜ ਪੱਧਰ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਖੋਜ:

"ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ [SIBs] ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ LIBs ਲਈ ਇੱਕ ਡ੍ਰੌਪ-ਇਨ ਰਿਪਲੇਸਮੈਂਟ ਵਜੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ," ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਕਿਹਾ। "ਫਿਰ ਵੀ, ਸੋਡੀਅਮ ਅਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਵਿਵਹਾਰ ਵਿੱਚ ਅੰਤਰ ਲਈ ਐਨੋਡ ਅਤੇ ਕੈਥੋਡ ਦੋਵਾਂ 'ਤੇ ਅਨੁਕੂਲਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ [LIBs] ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗ੍ਰੇਫਾਈਟ ਨੂੰ ਐਨੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, SIBs ਲਈ ਸਖ਼ਤ ਕਾਰਬਨ ਨੂੰ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ SIBs ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਦੇਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।"

ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਦੱਸਿਆ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਕੰਮ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪਾੜੇ ਨੂੰ ਭਰਨ ਲਈ ਸੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਅਤੇ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ (SOCs) ਦੇ ਸੰਦਰਭ ਵਿੱਚ SIBs ਦੇ ਬਿਜਲੀ ਵਿਵਹਾਰ ਬਾਰੇ ਅਜੇ ਵੀ ਗਿਆਨ ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ।

ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, 10 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ 45 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਮਾਪ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਪੂਰੇ-ਸੈੱਲ ਦੇ ਓਪਨ-ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਮਾਪ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ 25 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ 'ਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਅੱਧੇ-ਸੈੱਲ ਮਾਪ ਕੀਤੇ।

"ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ ਡਾਇਰੈਕਟ ਕਰੰਟ ਰੋਧਕਤਾ (R DC) ਅਤੇ ਗੈਲਵੈਨੋਸਟੈਟਿਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਇੰਪੀਡੈਂਸ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (GEIS) ਦੋਵਾਂ 'ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ SOC ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ," ਇਸ ਨੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਕੀਤਾ। "ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸਥਿਤੀਆਂ ਅਧੀਨ ਵਰਤੋਂਯੋਗ ਸਮਰੱਥਾ, ਵਰਤੋਂਯੋਗ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੋਡ ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ ਦਰ ਸਮਰੱਥਾ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ।"

ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ, ਇੱਕ ਨਿੱਕਲ-ਮੈਂਗਨੀਜ਼-ਆਇਰਨ ਕੈਥੋਡ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ, ਅਤੇ ਇੱਕ LFP ਕੈਥੋਡ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ ਨੂੰ ਮਾਪਿਆ। ਤਿੰਨਾਂ ਨੇ ਵੋਲਟੇਜ ਹਿਸਟਰੇਸਿਸ ਦਿਖਾਇਆ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਓਪਨ-ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਵਿਚਕਾਰ ਵੱਖਰਾ ਸੀ।

"ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, SIBs ਲਈ, ਹਿਸਟਰੇਸਿਸ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ SOCs 'ਤੇ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅੱਧ-ਸੈੱਲ ਮਾਪਾਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਸੰਭਾਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਖ਼ਤ ਕਾਰਬਨ ਐਨੋਡ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ," ਅਕਾਦਮਿਕ ਨੇ ਜ਼ੋਰ ਦਿੱਤਾ। "LIB ਦਾ R DC ਅਤੇ ਇਮਪੀਡੈਂਸ SOC 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, SIBs ਲਈ, R DC ਅਤੇ ਇਮਪੀਡੈਂਸ 30% ਤੋਂ ਘੱਟ SOCs 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਉੱਚ SOCs ਦਾ ਉਲਟ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਘੱਟ R DC ਅਤੇ ਇਮਪੀਡੈਂਸ ਮੁੱਲਾਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।"

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ ਕਿ SIBs ਲਈ R_DC ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਰਭਰਤਾ LIBs ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੈ। "LIB ਟੈਸਟ ਰਾਊਂਡ-ਟ੍ਰਿਪ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 'ਤੇ SOC ਦਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, SIBs ਨੂੰ 50% ਤੋਂ 100% SOC ਤੱਕ ਸਾਈਕਲ ਚਲਾਉਣ ਨਾਲ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ 0% ਤੋਂ 50% ਤੱਕ ਸਾਈਕਲ ਚਲਾਉਣ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਅੱਧੇ ਤੋਂ ਵੱਧ ਘਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ," ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਅੱਗੇ ਸਮਝਾਇਆ, ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਕਿ ਘੱਟ SOC ਰੇਂਜ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਉੱਚ SOC ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਸਾਈਕਲ ਕਰਨ ਵੇਲੇ SIBs ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਬਹੁਤ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।