ТикшерүчеләрМюнхен техник университеты(TUM) һәмRWTH Ахен университетыГерманиядә югары энергияле натрий-ион батарейкаларының (SIB) электр җитештерүчәнлеген заманча югары энергияле литий-ион батареясы (LIB) белән литий-тимер-фосфат (LFP) катоды белән чагыштырдылар.

Коллектив, корылма һәм температураның импульс каршылыгына һәм SIB'ларның импедансына LIB'ларга караганда зуррак йогынты ясавын ачыклады, бу дизайн сайлауларына тәэсир итә ала һәм SIB'ларга эшне оптимальләштерү өчен катлаулырак температура һәм корылма белән идарә итү системаларын таләп итә ала, бигрәк тә түбән корылма дәрәҗәсендә.

• Алга таба импульс каршылыгын аңлату өчен: термин кинәт электр соравы кулланылганда батарея көчәнешенең күпме төшүен аңлата. Шуңа күрә, тикшеренүләр шуны күрсәтә: натрий-ион батарейкалары литий-ион батарейкаларына караганда корылма дәрәҗәсенә һәм температурасына күбрәк тәэсир итә.

Тикшеренүләр:

"Натрий-ион батарейкалары [SIBs] гадәттә LIB'ларга тамчы алмаштыру булып күренә", диде галимнәр. "Шуңа да карамастан, натрий һәм литийның электрохимик тотышындагы аермалар анодта да, катодта да адаптация таләп итә. Литий-ион батарейкалары өчен [LIB] гадәттә графит анод материалы буларак кулланыла, SIBs өчен каты углерод SIB өчен иң перспектив материал булып күренә."

Алар шулай ук ​​аларның эшләренең тикшеренүләрдәге бушлыкны тутыру өчен эшләнгәнен аңлаттылар, чөнки төрле температуралар һәм дәүләт түләүләре (SOCs) ягыннан SIBларның электр тотышы турында белемнәр җитми.

Тикшеренү төркеме, аерым алганда, 10 градустан 45 градуска кадәр булган температурада электр җитештерүчәнлеген үлчәү һәм тулы күзәнәкнең төрле температурада ачык схема көчәнешен үлчәү, шулай ук ​​тиешле күзәнәкләрнең ярты күзәнәк үлчәве үткәрде.

"Моннан тыш, без температураның һәм SOCның туры ток каршылыгына (R DC) һәм гальваностатик электрохимик импеданс спектроскопиясенә (GEIS) йогынтысын тикшердек", - дип әйтелә анда. "Динамик шартларда кулланыла торган сыйдырышлыкны, кулланыла торган энергияне һәм энергия нәтиҗәлелеген тикшерү өчен, без төрле температурада төрле йөк ставкаларын кулланып, ставкалар сәләтен сынадык."

Тикшерүчеләр литий-ион аккумуляторын, никель-марганец-тимер катодлы натрий-ион аккумуляторын һәм LFP катоды белән литий-ион аккумуляторын үлчәделәр. Өчесе дә көчәнеш гистерезын күрсәттеләр, димәк, аларның ачык схемасы көчәнеш зарядлау һәм агызу арасында аерылып тора.

"Кызык, SIB-лар өчен гистерез беренче чиратта түбән SOC-ларда була, бу ярым күзәнәк үлчәүләре буенча, мөгаен, каты углерод аноды аркасында булырга мөмкин", дип ассызыклады академиклар. "R DC һәм LIB импедансы SOC-га бик аз бәйләнешне күрсәтә. Киресенчә, SIB-лар өчен R DC һәм импеданс 30% -тан түбән SOC-ларда сизелерлек арта, шул ук вакытта югары SOC-лар киресенчә эффект ясыйлар һәм R DC һәм импеданс кыйммәтләренә китерәләр."

Моннан тыш, алар R_DC һәм импедансның температурага бәйләнеше SIB өчен LIB'ларга караганда югарырак булуын ачыкладылар. "LIB тестлары сәяхәтнең эффективлыгына SOC-ның зур йогынтысын күрсәтми. Киресенчә, SIB-ларны велосипедта йөртү 50% -тан 100% -ка кадәр велосипедта чагыштырганда эффективлык югалтуларын 0% -тан 50% -ка киметергә мөмкин," алар шулай ук ​​аңлаттылар, югары SOC диапазонында күзәнәкләрне велосипедта SIB-ларның эффективлыгы кискен үсә.