Panalungtik tiUniversitas Téknis Munich(TUM) jeungUniversitas RWTH Aachendi Jerman geus ngabandingkeun kinerja éléktrik batré natrium-ion (SIBs) énergi tinggi jeung batré litium-ion (LIBs) énergi tinggi-énergi canggih jeung katoda litium-beusi-fosfat (LFP).

Tim éta mendakan yén kaayaan muatan sareng suhu gaduh pangaruh anu langkung luhur dina résistansi pulsa sareng impedansi SIB tibatan LIB, anu tiasa mangaruhan pilihan desain sareng nunjukkeun yén SIB tiasa ngabutuhkeun suhu anu langkung canggih sareng sistem manajemén muatan pikeun ngaoptimalkeun kinerja, khususna dina tingkat muatan anu langkung handap.

• Pikeun ngajelaskeun résistansi pulsa salajengna: istilah nujul kana sabaraha tegangan batré turun nalika paménta kakuatan ngadadak diterapkeun. Ku alatan éta, panilitian nunjukkeun yén batré natrium-ion langkung kapangaruhan ku tingkat muatan sareng suhu tibatan batré litium-ion.

Panalungtikan:

"Aki natrium-ion [SIBs] umumna ditempo salaku ngagantian serelek-di pikeun LIBs," ceuk élmuwan. "Tapi, béda dina paripolah éléktrokimia natrium jeung litium merlukeun adaptasi on duanana anoda jeung katoda. Sedengkeun pikeun accu litium-ion [LIBs] biasana grafit dipaké salaku bahan anoda, keur SIBs karbon teuas ayeuna katempona bahan paling ngajangjikeun pikeun SIBs ".

Éta ogé ngécéskeun yén karyana dimaksudkeun pikeun ngeusian lolongkrang dina panalungtikan, sabab masih aya kakurangan pangaweruh ngeunaan paripolah listrik SIBs dina hal suhu anu béda-béda sareng state-of-charges (SOCs).

Tim panaliti ngalaksanakeun, khususna, pangukuran kinerja listrik dina suhu mimitian ti 10 darajat C dugi ka 45 darajat C sareng pangukuran tegangan sirkuit kabuka tina sél pinuh dina suhu anu béda ogé pangukuran satengah sél sél anu aya dina 25 C.

"Salajengna, kami nalungtik pangaruh suhu sareng SOC dina résistansi arus langsung (R DC) sareng spéktroskopi impedansi éléktrokimia galvanostatik (GEIS)," jelasna. "Pikeun nguji kapasitas anu tiasa dianggo, énergi anu tiasa dianggo, sareng efisiensi énergi dina kaayaan dinamis, kami ngalaksanakeun tés kamampuan laju ku cara nerapkeun tingkat beban anu béda dina suhu anu béda."

Para panalungtik ngukur batré litium-ion, batré natrium-ion sareng katoda nikel-mangan-beusi, sareng batré litium-ion sareng katoda LFP. Katiluna némbongkeun histeresis tegangan, hartina tegangan buka-circuit maranéhanana béda antara ngecas jeung discharging.

"Narikna, pikeun SIBs, histeresis utamana lumangsung dina SOCs low, nyaéta, nurutkeun pangukuran satengah sél, kamungkinan alatan anoda karbon teuas," akademisi negeskeun. "R DC sareng impedansi LIB nunjukkeun sakedik gumantungna kana SOC. Sabalikna, pikeun SIB, R DC sareng impedansi sacara signifikan ningkat dina SOC di handap 30%, sedengkeun SOC anu langkung luhur gaduh pangaruh sabalikna sareng ngakibatkeun nurunkeun R DC sareng nilai impedansi.

Leuwih ti éta, maranéhna ascertained yén gumantungna suhu R_DC na impedansi leuwih luhur pikeun SIBs ti LIBs. "Tes LIB henteu nunjukkeun pangaruh anu signifikan tina SOC dina efisiensi round-trip. Sabalikna, ngurilingan SIB tina 50% dugi ka 100% SOC tiasa ngirangan karugian efisiensi ku langkung ti satengah dibandingkeun sareng siklus tina 0% dugi ka 50%, "saurna ngajelaskeun, nyatakeun yén efisiensi SIB tumbuh sacara drastis dibandingkeun sareng rentang SOC anu langkung handap.