來自慕尼黑工業大學（慕尼黑工業大學）和亞琛工業大學德國的研究人員將高能量鈉離子電池（SIB）的電氣性能與最先進的採用磷酸鐵鋰（LFP）陰極的高能量鋰離子電池（LIB）的電氣性能進行了比較。

研究小組發現，充電狀態和溫度對 SIB 的脈衝電阻和阻抗的影響比 LIB 更大，這可能會影響設計選擇，並表明 SIB 可能需要更複雜的溫度和充電管理系統來優化效能，特別是在較低的充電水平下。

• 進一步解釋脈衝電阻：該術語指的是當突然施加功率需求時電池電壓下降的程度。因此，研究表明，鈉離子電池比鋰離子電池更容易受到充電水平和溫度的影響。

研究：

科學家表示：「鈉離子電池 [SIB] 通常被視為 LIB 的直接替代品。」然而，鈉和鋰的電化學行為差異需要在陽極和陰極上進行調整。鋰離子電池通常使用石墨作為陽極材料，而對於鈉離子電池，硬碳目前被視為最有前景的材料。

他們還解釋說，他們的工作旨在填補研究空白，因為對於 SIB 在不同溫度和充電狀態 (SOC) 方面的電氣行為仍然缺乏了解。

研究團隊具體進行了10℃~45℃溫度範圍內的電氣性能測量、不同溫度下全電池的開路電壓測量以及25℃下相應電池的半電池測量。

「此外，我們還研究了溫度和 SOC 對直流電阻 (R DC) 和恆電流電化學阻抗譜 (GEIS) 的影響，」它具體說明。 “為了檢查動態條件下的可用容量、可用能量和能源效率，我們通過在不同溫度下施加不同的負載率進行了倍率能力測試。”

研究人員測量了鋰離子電池、鎳錳鐵正極的鈉離子電池以及LFP正極的鋰離子電池。這三種電池都出現了電壓滯後現象，這意味著它們的開路電壓在充電和放電之間有所不同。

「有趣的是，對於 SIB 而言，滯後現象主要發生在低 SOC 下，根據半電池測量，這可能是由於硬碳陽極造成的，」學者們強調。 LIB 的 R DC 和阻抗與 SOC 的依賴關係很小。相較之下，對於 SIB，當 SOC 低於 30% 時，R DC 和阻抗會顯著增加，而更高的 SOC 則會產生相反的效果，導致 R DC 和阻抗值降低。

此外，他們確定 SIB 的 R_DC 和阻抗的溫度依賴性高於 LIB。 「LIB 測試並未顯示 SOC 對往返效率有顯著影響。相比之下，將 SIB 從 50% SOC 循環至 100% SOC 可使效率損失減少一半以上，而將 SIB 從 0% SOC 循環至 50% SOC 則可減少一半以上。」他們進一步解釋道，並指出，與電池 SOC