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From Powder to Pouch Cell: Setting up a Sodium‐Ion Battery Reference System Based on Na₃V₂(PO₄)₃/C and Hard Carbon

Stüble, Pirmin 1; Müller, Cedric 1; Bohn, Nicole; Müller, Marcus; Hofmann, Andreas 1; Akçay, Tolga 1; Klemens, Julian; Koeppe, Arnd ORCID iD icon 1; Kolli, Satish 2; Rajagopal, Deepalaxmi 1; Geßwein, Holger; Schabel, Wilhelm 3; Scharfer, Philip; Selzer, Michael ORCID iD icon; Binder, Joachim R. 4; Smith, Anna 1
1 Post Lithium Storage (POLiS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Helmholtz-Institut Ulm (HIU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

At the research level, novel active materials for batteries are synthesised on a small scale, fabricated into electrodes and electrochemically characterised using each group's established process due to the lack of standards. Recently, eminent researchers have criticised the implementation of e. g. low active material contents/electrode loadings, the use of research-type battery cell constructions, or the lack of statistically relevant data, resulting in overstated data and thus giving misleading predictions of the key performance indicators of new battery technologies. Here, we report on the establishment of a reference system for the development of sodium-ion batteries. Electrodes are fabricated under relevant conditions using 9.5 mg/cm2 self-synthesised Na3V2(PO4)3/C cathode active material and 3.6 mg/cm2 commercially available hard carbon anode active material. It is found that different types of battery cells are more or less suitable for half- and/or full-cell testing, resulting in ir/reproducible or underestimated active material capacities. Furthermore, the influence of electrode overhang, which is relevant for upscaling, is evaluated. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Helmholtz-Institut Ulm (HIU)
Institut für Angewandte Materialien (IAM)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Post Lithium Storage (POLiS)
Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde (IAM-WK)
Institut für Angewandte Materialien – Werkstoff- und Grenzflächenmechanik (IAM-MMI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2566-6223
KITopen-ID: 1000172803
HGF-Programm 38.02.02 (POF IV, LK 01) Components and Cells
Weitere HGF-Programme 43.31.02 (POF IV, LK 01) Devices and Applications
Erschienen in Batteries & Supercaps
Verlag John Wiley and Sons
Band 7
Heft 12
Seiten e202400406
Vorab online veröffentlicht am 06.09.2024
Nachgewiesen in Dimensions

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000172803
Veröffentlicht am 02.01.2025
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/batt.202400406
Dimensions
Zitationen: 1
Seitenaufrufe: 89
seit 26.07.2024
Downloads: 14
seit 20.01.2025
Cover der Publikation
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