からの研究者ミュンヘン工科大学（tum）およびRwth Aachen Universityドイツでは、高エネルギーナトリウムイオン電池（SIB）の電気性能を、リチウム鉄リン酸（LFP）カソードと最先端の高エネルギーリチウムイオンバッテリー（LIBS）の電動性能と比較しています。

チームは、担当最先端と温度がLIBよりもPulse抵抗とSIBのインピーダンスに大きな影響を与えることを発見しました。これは、設計の選択に影響を与える可能性があり、SIBSがより洗練された温度と電荷管理システムがパフォーマンスを最適化するためにより洗練された温度と電荷管理システムを必要とする可能性があることを示唆しています。

• パルス抵抗をさらに説明するために、この用語は、突然の電力需要が適用されたときにバッテリー電圧がどれだけ低下するかを指します。したがって、この研究は、ナトリウムイオン電池がリチウムイオン電池よりも電荷レベルと温度の影響を受けることを示しています。

研究：

「ナトリウムイオン電池[SIBS]は一般に、LIBのドロップイン置換と見なされています」と科学者は述べています。 「それにもかかわらず、ナトリウムとリチウムの電気化学的挙動の違いは、アノードとカソードの両方に適応を必要とします。一方、リチウムイオン電池[LIBS]の場合、通常グラファイトはアノード材料として使用されます。

彼らはまた、さまざまな温度と充電（SOC）の点でSIBSの電気的挙動に関する知識がまだ不足しているため、彼らの研究は研究のギャップを埋めることを意図していると説明した。

研究チームは、特に、10度Cから45度C、異なる温度でのフルセルの開放電圧測定と25 Cでの半細胞測定の範囲の温度での電気性能測定を実施しました。

「さらに、我々は、方向電流抵抗（R DC）と亜鉛メッキの電気化学インピーダンス分光法（GEIS）の両方に対する温度とSOCの影響を調査しました」と指定しました。 「動的条件下で使用可能な容量、使用可能なエネルギー、エネルギー効率を調べるために、異なる温度で異なる負荷レートを適用することにより、レート能力テストを実行しました。」

研究者は、リチウムイオンバッテリー、ニッケルマンガン鉄カソードを備えたナトリウムイオンバッテリー、およびLFPカソードを備えたリチウムイオンバッテリーを測定しました。 3つすべてが電圧ヒステリシスを示しました。つまり、充電と排出の間で開回路電圧が異なっていたことを意味します。

「興味深いことに、SIBSの場合、ヒステリシスは主に低SOCで発生しています。これは、ハーフセルの測定によると、おそらくハードカーボンアノードによるものです」と学者は強調しました。 「R DCとLIBのインピーダンスは、SOCにほとんど依存していないことを示しています。対照的に、SIBSの場合、R DCとインピーダンスは30％未満のSOCで大幅に増加しますが、より高いSOCは逆の効果があり、R DCとインピーダンス値が低くなります。」

さらに、彼らは、R_DCとインピーダンスの温度依存性がLIBよりもSIBSの方が高いことを確認しました。 「LIBテストは、往復効率に対するSOCの有意な影響を示していません。対照的に、SIBSを50％から100％にサイクリングすると、SOCが0％から50％にサイクリングするのに比べて効率損失を半分以上減らすことができます」