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幅度。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）通常被視為鋰離子電池的直接替代品。然而，鈉和鋰的電化學行為差異要求陽極和陰極都進行調整。鋰離子電池（LIB）通常使用石墨作為陽極材料，而對於鈉離子電池（SIB），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。

報告指出：“此外，我們還研究了溫度和SOC對直流電阻（R DC）和恆定電流電化學阻抗譜（GEIS）的影響。為了檢驗動態條件下的可用容量、可用能量和能量效率，我們通過在不同溫度下施加不同的負載率進行了倍率性能測試。”

研究人員測量了鋰離子電池、採用鎳錳鐵正極的鈉離子電池以及採用磷酸鐵鋰電池正極的鋰離子電池。這三種電池都表現出電壓滯後現象，即它們的開路電壓在充電和放電時有所不同。

「有趣的是，對於矽基電池（SIB），滯後現象主要發生在低SOC（荷電狀態）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。 「鋰離子電池（LIB）的R DC和阻抗對SOC的依賴性很小。相比之下，對於矽基電池（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，他們還確定了矽基電池 (SIB) 的 R_DC 和阻抗的溫度依賴性高於鋰離子電池 (LIB)。 「鋰離子電池測試未顯示 SOC 對往返效率的顯著影響。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。」他們進一步解釋說，並指出，與在電池範圍內