什么是钠离子电池？与锂离子电池有什么不同

在寻找锂离子电池替代品方面，科学家们一直在努力，现在，钠离子电池成为一个新的有前景落地的方向。锂离子电池现在可谓是风头正劲，集万千宠爱于一身，但是在这热闹之下，一场危机正在酝酿，锂离子电池的近亲钠离子电池正在酝酿夺权。

钠离子电池：钠离子电池是一种二次电池（充电电池），重要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。在充放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱出：充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。

钠离子电池最重要的特点就是利用Na+代替了价格昂贵的Li+，因此正极材料、负极材料和电解液等都要做相应的改变，适应Na离子电池。相比于锂元素，钠元素在地壳中的储藏量十分丰富，获得Na元素的方法也十分简单，因此相比于锂离子电池，钠离子电池在成本上将更加具有优势。

目前钠离子电池最大的难点是寻找一款稳定的钠离子电池负极材料，传统的锂离子电池负极材料石墨，能够与Li结合，形成LiC6结构的化合物，理论比容量为372mAh/g，但是石墨仅能储存十分有限的Na离子，这可能是由于Na会首先在石墨表面形成镀层，而不是与石墨形成化合物。

钠离子电池虽然能量密度不及锂离子电池，但是由于Na资源丰富，且十分容易获得，加之目前碳酸锂价格高涨，因此从长远来看，Na离子电池仍然具有十分广泛的应用前景，在一些对能量密度要求不高的领域，例如电网储能、调峰，风力发电储能等方面还是具有应用前景的。

锂离子电池和钠电池的差别重要有：

1、电池内部电荷载体的不同，锂离子电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电的，而钠离子电池则是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移的，其实二者的工作原理是相同的。

2、两者离子半径不同，这半径差别导致钠离子电池的性能远远不及锂离子电池；锂离子的负极可以使石墨，但是钠离子几乎不能再石墨中脱嵌/嵌入，容量很小；其他碳材料经过处理最多可以达到差不多300多毫安时；离子在正极中的容量很小，只有一百多毫安时；钠离子在正负极中嵌入/脱嵌阻力很大，源于半径大；可逆性差，不可逆容量损失大。

钠离子电池是未来储能电池的重要发展方向之一。随着钠离子研发技术的不断进步，钠离子电池的商业化进程会不断加快，也许提前布局这一领域有望在新能源电池领域抢得先机。当然现在说钠离子电池取代锂离子电池似乎为时尚早。

因此，仍有诸多问题亟待解决，实现大规模、高安全性、低成本、高能量、高功率密度和长寿命的目标，方能实现钠离子电池的产业化。