ylmy işgärleriMýunheniň Tehniki Uniwersiteti(TUM) weRWTH Aachen uniwersitetiGermaniýada ýokary energiýaly natriý-ion batareýalarynyň (SIB) elektrik öndürijiligini litium-demir-fosfat (LFP) katodly iň täze ýokary energiýaly litium-ion batareýasynyň (LIB) elektrik öndürijiligi bilen deňeşdirdiler.

Topar zarýad ýagdaýynyň we temperaturanyň SIB-leriň impuls garşylygyna we impedansyna LIB-lere garanda has ýokary täsir edýändigini anyklady, bu bolsa dizaýn saýlamalaryna täsir edip biler we SIB-leriň, esasanam pes zarýad derejelerinde, işini optimizirlemek üçin has çylşyrymly temperatura we zarýad dolandyryş ulgamlaryny talap edip biljekdigini görkezýär.

• Impuls garşylygyny has giňişleýin düşündirmek üçin: bu termin birden elektrik energiýasy talap edilende batareýanyň naprýaženiýesiniň näçe pese gaçýandygyny aňladýar. Şonuň üçin, barlaglar natriý-ion batareýalaryna litium-ion batareýalaryna garanyňda zarýad derejesi we temperatura has köp täsir edýändigini görkezýär.

Ylmy barlaglar:

“Natriý-ion batareýalary [SIB-ler], adatça, LIB-leriň ornuny tutýan serişde hökmünde görülýär” diýip, alymlar bellediler. “Şeýle-de bolsa, natriýiň we litiýiň elektrohimiki häsiýetindäki tapawutlar anodda we katodda üýtgeşmeleri talap edýär. Litiý-ion batareýalary [LIB-ler] üçin adatça grafit anod materialy hökmünde ulanylýan bolsa, SIB-ler üçin häzirki wagtda gaty uglerod SIB-ler üçin iň geljegi uly material hökmünde görülýär.”

Şeýle hem, olar öz işleriniň ylmy barlaglardaky boşlugy doldurmak üçin niýetlenendigini düşündirdiler, sebäbi dürli temperatura we zarýadlaryň ýagdaýy (SOC) babatda SIB-leriň elektrik häsiýetleri barada henizem bilim ýetmezçiligi bar.

Ylmy-barlag topary, hususan-da, 10 gradus Selsiýden 45 gradus Selsiý aralygyndaky temperaturalarda elektrik öndürijiliginiň ölçeglerini we dürli temperaturalarda doly öýjükli elektrik stansiýasynyň açyk zynjyrly naprýaženiýe ölçeglerini, şeýle hem 25 gradus Selsiýde degişli öýjükleriň ýarym öýjükli ölçeglerini geçirdi.

“Mundan başga-da, biz temperaturanyň we SOC-nyň hem göni tok garşylygyna (R DC), hem-de galwanostatik elektrohimiki impedans spektroskopiýasyna (GEIS) täsirini öwrendik” diýip, onda bellendi. “Dinamik şertlerde ulanylyp bilinýän kuwwaty, ulanylyp bilinýän energiýany we energiýa netijeliligini barlamak üçin dürli temperaturalarda dürli ýük tizliklerini ulanmak arkaly tizlik ukyby synaglaryny geçirdik”.

Barlagçylar litium-ion batareýasyny, nikel-marganes-demir katodly natriý-ion batareýasyny we LFP katodly litium-ion batareýasyny ölçediler. Üçüsiniň hem naprýaženiýe gisterezisi bardy, bu bolsa olaryň açyk zynjyr naprýaženiýesiniň zarýadlanmagy we boşalmagy arasynda tapawutlanýandygyny aňladýar.

“Gyzykly tarapy, SIB-ler üçin gisterezis esasan pes SOC-larda ýüze çykýar, bu bolsa ýarym öýjük ölçeglerine görä, gaty uglerod anodyna bagly bolmagy mümkin” diýip, alymlar nygtadylar. “LIB-iň R DC we impedansy SOC-a örän az baglylyk görkezýär. Tersine, SIB-ler üçin R DC we impedans 30% -den aşak SOC-larda ep-esli artýar, ýokary SOC-lar bolsa ters täsir edýär we R DC we impedans gymmatlyklarynyň peselmegine getirýär.”

Mundan başga-da, olar R_DC-niň we impedansyň temperatura garaşlylygynyň SIB-ler üçin LIB-lere garanda has ýokarydygyny anykladylar. “LIB synaglary SOC-nyň iki taraplaýyn netijelilige uly täsirini görkezmeýär. Tersine, SIB-leri 50% -den 100% SOC-a çenli sikl etmek, 0% -den 50% -e çenli sikl etmek bilen deňeşdirilende, netijelilik ýitgilerini iki esseden gowrak azaldyp biler” diýip, olar has giňişleýin düşündirdiler we öýjükleri pes SOC aralygyna garanda ýokary SOC aralygynda sikl edende SIB-leriň netijeliliginiň ep-esli artýandygyny bellediler.