Муҳаққиқон азДонишгоҳи техникии Мюнхен(ТУМ) ваДонишгоҳи RWTH Аахендар Олмон иқтидори барқии батареяҳои натрий-ионии баланд энергияро (СИБ) бо батареяи муосири литий-ионии энергияи баланд (LIBs) бо катоди литий-оҳан-фосфат (LFP) муқоиса кардаанд.

Гурӯҳ муайян кард, ки ҳолати барқ ​​​​ва ҳарорат нисбат ба LIBҳо ба муқовимати набз ва муқовимати SIBs бештар таъсир мерасонад, ки метавонад ба интихоби тарроҳӣ таъсир расонад ва нишон медиҳад, ки SIBҳо метавонанд барои оптимизатсияи кор, махсусан дар сатҳҳои поёнии заряд системаҳои мураккабтари идоракунии ҳарорат ва зарядро талаб кунанд.

• Барои тавзеҳи минбаъдаи муқовимати набз: истилоҳ ба он ишора мекунад, ки ҳангоми истифодаи ногаҳонии нерӯи барқ ​​шиддати батарея чӣ қадар коҳиш меёбад. Аз ин рӯ, тадқиқот нишон медиҳад, ки батареяҳои натрий-ион нисбат ба батареяҳои литий-ионӣ ба сатҳи заряд ва ҳарорат бештар таъсир мерасонанд.

Тадқиқот:

"Батареяҳои натрий-ион [SIBs] ба таври умум ҳамчун ивазкунандаи LIBs баррасӣ мешаванд" гуфт олимон. "Бо вуҷуди ин, фарқиятҳо дар рафтори электрохимиявии натрий ва литий мутобиқсозии ҳам дар анод ва ҳам катодро талаб мекунанд. Дар ҳоле, ки барои батареяҳои литий-ионӣ [LIBs] одатан графит ҳамчун маводи анод истифода мешавад, барои SIBs карбон сахт дар айни замон ҳамчун маводи умедбахш барои SIBs дида мешавад."

Онҳо инчунин фаҳмонданд, ки кори онҳо барои пур кардани холигоҳ дар тадқиқот пешбинӣ шудааст, зеро ҳанӯз ҳам дар бораи рафтори электрикии SIB-ҳо дар робита бо ҳароратҳои гуногун ва ҳолати зарядҳо (SOCs) дониш мавҷуд нест.

Гурӯҳи тадқиқотӣ, аз ҷумла, ченкунии самаранокии барқро дар ҳарорати аз 10 дараҷа то 45 дараҷа ва ченкунии шиддати кушодаи ҳуҷайраи пурра дар ҳароратҳои гуногун, инчунин ченкунии нимҳуҷайраҳои ҳуҷайраҳои мувофиқро дар 25 дараҷа анҷом дод.

"Ғайр аз ин, мо таъсири ҳарорат ва SOC-ро ҳам ба муқовимати ҷараёни мустақим (R DC) ва ҳам спектроскопияи импеданси электрохимиявии галваностатикӣ (GEIS) таҳқиқ кардем" гуфт ӯ. "Барои санҷиши иқтидори истифодашаванда, энергияи истифодашаванда ва самаранокии энергия дар шароити динамикӣ, мо санҷишҳои қобилияти суръатро тавассути истифодаи суръати гуногуни сарборӣ дар ҳароратҳои гуногун анҷом додем."

Муҳаққиқон батареяи литий-ион, батареяи натрий-ионро бо катоди никел-марганец-оҳан ва батареяи литий-ионро бо катоди LFP чен карданд. Ҳар се гистерезиси шиддатро нишон доданд, яъне шиддати кушодаи онҳо дар байни пуркунӣ ва холӣ фарқ мекард.

"Ҷолиб он аст, ки барои SIBs, гистерезис пеш аз ҳама дар SOC-ҳои паст рух медиҳад, ки мувофиқи ченакҳои нимҳуҷайра, эҳтимолан аз аноди карбон сахт аст" таъкид карданд академикҳо. "Р DC ва импеданси LIB вобастагии хеле камро аз SOC нишон медиҳанд. Баръакси ин, барои SIBҳо, R DC ва импеданс дар SOCs аз 30% ба таври назаррас афзоиш меёбанд, дар ҳоле ки SOC-ҳои баландтар таъсири муқобил доранд ва боиси паст шудани арзишҳои R DC ва импеданс мешаванд."

Ғайр аз он, онҳо муайян карданд, ки вобастагии ҳарорат R_DC ва импеданс барои SIB нисбат ба LIB баландтар аст. "Санҷишҳои LIB таъсири назарраси SOC ба самаранокии гардишро нишон намедиҳанд. Баръакси ин, чарх задани SIB-ҳо аз 50% то 100% SOC метавонад талафоти самаранокиро дар муқоиса бо велосипедронӣ аз 0% то 50% камтар кунад", илова карданд онҳо ва қайд карданд, ки самаранокии SIB дар муқоиса бо диапазони SOC дар муқоиса бо суръати баландтар. доираи SOC.