研究結(jié)果顯示,充電狀態(tài)和溫度對SIB的脈沖電阻和阻抗的影響較LIB更為顯著酣溃。脈沖電阻是指突然施加功率需求時(shí)電池電壓下降的程度,而SIB在這方面比LIB更易受影響贞盯±也眩科學(xué)家們指出:“鈉離子電池通常被視為鋰離子電池的直接替代品,但鈉和鋰的電化學(xué)行為差異意味著需要對陽極和陰極進(jìn)行調(diào)整掂碱。”硬碳目前被視為SIB最有前途的陽極材料怜姿。
為了全面評估兩種電池的性能,研究團(tuán)隊(duì)在10℃至45℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了電性能測量疼燥,并研究了溫度和SOC對直流電阻(R_DC)和恒電流電化學(xué)阻抗譜(GEIS)的影響沧卢。此外,他們還通過在不同溫度下施加不同的負(fù)載率進(jìn)行了倍率能力測試醉者,以檢查動(dòng)態(tài)條件下的可用容量但狭、可用能量和能源效率。
研究發(fā)現(xiàn)湃交,鋰離子電池熟空、鎳錳鐵正極的鈉離子電池和磷酸鐵鋰正極的鋰離子電池均出現(xiàn)了電壓滯后現(xiàn)象藤巢,即充電和放電時(shí)開路電壓不同。對于SIB息罗,滯后現(xiàn)象主要發(fā)生在低SOC下掂咒,這可能是由于硬碳陽極造成的。相比之下轴艇,LIB的R_DC和阻抗對SOC的依賴性很小谊阐,而SIB在SOC低于30%時(shí),R_DC和阻抗會(huì)顯著增加婆掐。
此外它蛔,研究團(tuán)隊(duì)還確定了SIB的R_DC和阻抗的溫度依賴性高于LIB。他們指出呜紊,與較低的SOC范圍相比首袍,在較高的SOC范圍內(nèi)循環(huán)電池時(shí),SIB的效率會(huì)大幅提高碧碉。將SIB從50% SOC循環(huán)到100% SOC可使效率損失減少一半以上衰呢。
這項(xiàng)研究成果已發(fā)表在《電源雜志》上,題為《商用鈉離子電池和磷酸鐵鋰電池的電氣性能比較》炒肚。研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)道:“我們的研究結(jié)果表明猪出,循環(huán)過程中的充電狀態(tài)會(huì)顯著影響鈉離子電池的效率,因此應(yīng)在設(shè)計(jì)和管理系統(tǒng)中予以充分考慮酱赘。”