පර්යේෂකයින්මියුනිච් තාක්ෂණික විශ්ව විද්‍යාලය(TUM) සහRWTH ආචෙන් විශ්ව විද්‍යාලයජර්මනියේ විද්‍යාඥයින් පිරිසක් අධි ශක්ති සෝඩියම්-අයන බැටරි (SIB) වල විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරිත්වය, ලිතියම්-යකඩ-පොස්පේට් (LFP) කැතෝඩයක් සහිත අති නවීන අධි ශක්ති ලිතියම්-අයන බැටරි (LIB) වල ක්‍රියාකාරිත්වයට සංසන්දනය කර ඇත.

ආරෝපණ තත්ත්වය සහ උෂ්ණත්වය LIB වලට වඩා SIB වල ස්පන්දන ප්‍රතිරෝධය සහ සම්බාධනය කෙරෙහි ඉහළ බලපෑමක් ඇති කරන බව කණ්ඩායම සොයා ගත් අතර, එය සැලසුම් තේරීම්වලට බලපෑම් කළ හැකි අතර, විශේෂයෙන් අඩු ආරෝපණ මට්ටම්වලදී කාර්ය සාධනය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා SIB වලට වඩාත් සංකීර්ණ උෂ්ණත්ව සහ ආරෝපණ කළමනාකරණ පද්ධති අවශ්‍ය විය හැකි බව යෝජනා කරයි.

• ස්පන්දන ප්‍රතිරෝධය තවදුරටත් පැහැදිලි කිරීම සඳහා: මෙම යෙදුමෙන් අදහස් කරන්නේ හදිසි බල ඉල්ලුමක් යොදන විට බැටරි වෝල්ටීයතාවයක් කොපමණ ප්‍රමාණයක් පහත වැටේද යන්නයි. එමනිසා, පර්යේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ ලිතියම්-අයන බැටරි වලට වඩා සෝඩියම්-අයන බැටරි ආරෝපණ මට්ටම සහ උෂ්ණත්වය මගින් වඩාත් බලපාන බවයි.

පර්යේෂණ:

"සෝඩියම්-අයන බැටරි [SIBs] සාමාන්‍යයෙන් LIB සඳහා බිංදු-ඉන් ආදේශකයක් ලෙස සැලකේ," විද්‍යාඥයින් ප්‍රකාශ කළහ. "කෙසේ වෙතත්, සෝඩියම් සහ ලිතියම් වල විද්‍යුත් රසායනික හැසිරීම් වල වෙනස්කම් සඳහා ඇනෝඩය සහ කැතෝඩය යන දෙකෙහිම අනුවර්තනයන් අවශ්‍ය වේ. ලිතියම්-අයන බැටරි [LIBs] සඳහා සාමාන්‍යයෙන් මිනිරන් ඇනෝඩ ද්‍රව්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරන අතර, SIBs සඳහා දෘඩ කාබන් දැනට SIB සඳහා වඩාත්ම පොරොන්දු වූ ද්‍රව්‍යය ලෙස සැලකේ."

විවිධ උෂ්ණත්ව හා ආරෝපණ තත්ත්වයන් (SOCs) අනුව SIB වල විද්‍යුත් හැසිරීම පිළිබඳ දැනුම තවමත් නොමැතිකම නිසා, පර්යේෂණයේ හිඩැසක් පිරවීම ඔවුන්ගේ කාර්යයේ අරමුණ බව ද ඔවුහු පැහැදිලි කළහ.

පර්යේෂණ කණ්ඩායම විශේෂයෙන් සෙල්සියස් අංශක 10 සිට සෙල්සියස් අංශක 45 දක්වා උෂ්ණත්වවලදී විද්‍යුත් කාර්ය සාධන මිනුම් සහ විවිධ උෂ්ණත්වවලදී පූර්ණ-කෝෂයේ විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතා මිනුම් මෙන්ම සෙල්සියස් අංශක 25 දී අනුරූප සෛලවල අර්ධ-කෝෂ මිනුම් සිදු කරන ලදී.

"තවද, අපි සෘජු ධාරා ප්‍රතිරෝධය (R DC) සහ ගැල්වනොස්ටැටික් විද්‍යුත් රසායනික සම්බාධන වර්ණාවලීක්ෂය (GEIS) යන දෙකටම උෂ්ණත්වය සහ SOC වල බලපෑම විමර්ශනය කළෙමු," එය සඳහන් කළේය. "ගතික තත්වයන් යටතේ භාවිතා කළ හැකි ධාරිතාව, භාවිතා කළ හැකි ශක්තිය සහ බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා, අපි විවිධ උෂ්ණත්වවලදී විවිධ බර අනුපාත යෙදීමෙන් අනුපාත ශක්‍යතා පරීක්ෂණ සිදු කළෙමු."

පර්යේෂකයන් ලිතියම්-අයන බැටරියක්, නිකල්-මැන්ගනීස්-යකඩ කැතෝඩයක් සහිත සෝඩියම්-අයන බැටරියක් සහ LFP කැතෝඩයක් සහිත ලිතියම්-අයන බැටරියක් මනින ලදී. තුනම වෝල්ටීයතා හිස්ටෙරසිස් පෙන්නුම් කළ අතර, එයින් අදහස් වන්නේ ඒවායේ විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතාවය ආරෝපණය සහ විසර්ජනය අතර වෙනස් වූ බවයි.

"සිත්ගන්නා කරුණ නම්, SIB සඳහා, හිස්ටීරියාව ප්‍රධාන වශයෙන් සිදුවන්නේ අඩු SOC වලදී වන අතර, එය අර්ධ සෛල මිනුම්වලට අනුව, දෘඩ කාබන් ඇනෝඩය නිසා විය හැකිය," ශාස්ත්‍රඥයින් අවධාරණය කළහ. "LIB හි R DC සහ සම්බාධනය SOC මත ඉතා සුළු යැපීමක් පෙන්නුම් කරයි. ඊට වෙනස්ව, SIB සඳහා, 30% ට අඩු SOC වලදී R DC සහ සම්බාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වන අතර, ඉහළ SOC වලට ප්‍රතිවිරුද්ධ බලපෑමක් ඇති අතර අඩු R DC සහ සම්බාධන අගයන්ට මග පාදයි."

එපමණක් නොව, R_DC හි උෂ්ණත්ව යැපීම සහ සම්බාධනය SIB සඳහා LIB වලට වඩා වැඩි බව ඔවුන් තහවුරු කර ගත්හ. "LIB පරීක්ෂණ මගින් වට-ගමන් කාර්යක්ෂමතාවයට SOC හි සැලකිය යුතු බලපෑමක් නොපෙන්වයි. ඊට වෙනස්ව, SIBs 50% සිට 100% SOC දක්වා චක්‍රීය කිරීමෙන් 0% සිට 50% දක්වා චක්‍රීය කිරීම හා සසඳන විට කාර්යක්ෂමතා පාඩු අඩකට වඩා අඩු කළ හැකිය," ඔවුන් තවදුරටත් පැහැදිලි කළේ, අඩු SOC පරාසයකට සාපේක්ෂව ඉහළ SOC පරාසයක සෛල චක්‍රීය කරන විට SIBs වල කාර්යක්ෂමතාව දැඩි ලෙස වර්ධනය වන බවයි.