钠离子电池崭露头角，为动力与储能领域带来新篇章
自2023年起，随着技术的不断突破，钠离子电池在动力电池及储能领域受到广泛关注。其主要的生产制备技术已趋成熟，成功完成了从无到有的蜕变。
进入2024年，随着生产规模的扩大，钠离子电池即将迎来量产的黎明，步入从“0-1”到“1-10”的跨越式发展。
早在上个世纪70年代，钠电与锂电研究同步开展，但受制于当时的技术限制，钠离子电池研究进展缓慢。直至21世纪初，随着新型负极材料的发现，钠离子电池重新进入研究者视野。特别是近年来，随着锂资源供应的紧张，钠离子电池得到了业内外的高度关注。
钠离子电池发展路径
当前，钠离子电池正逐步从实验室走向实际应用。国内外众多企业如英国FARADION、Natron Energy、法国Tiamat以及日本企业等都在积极布局钠离子电池的产业化。
在我国，中科海钠、宁德时代、钠创新能源等企业积极参与产品研发、标准制定及市场推广。我国在钠离子电池领域的研发工作处于世界前列，商业化应用指日可待。
工作原理详解
钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似。其结构包括正极、负极、隔离膜、电解液和集流体。充电时，钠离子从正极脱出并嵌入到负极中；放电时，这一过程则相反。这构成了所谓的“摇椅式电池”。
正极材料技术路线的探索
正极材料是钠离子电池的关键组成部分。目前主要技术路线包括层状氧化物、聚阴离子型、普鲁士蓝（白）类等。其中，层状氧化物因其类似锂电池三元材料的结构，有望率先实现商业化应用。
层状氧化物的挑战与解决
层状氧化物虽然理论能量密度高，但存在结构相变复杂和循环寿命短等问题。研究者正通过成分设计和混相设计等方法，试图提升其综合性能。
负极材料的选择与创新
鉴于石墨层间距对于钠电而言过小的问题，钠电负极主要采用硬碳而非石墨。硬碳以其高比容量成为主流选择，而软碳则以其低成本作为辅助方案。
现阶段，众多厂商已在硬碳技术路线上展开布局，部分厂商已建成千吨级产线，并计划建设万吨级产线。
电解液的核心作用
电解液作为电池的重要组成部分，影响着电池的倍率、循环寿命、安全性和自放电等性能。目前满足需求的钠离子电池电解质主要是六氟磷酸钠(NaPF6)，但需解决其化学稳定性及水解等问题。
结构创新提升效率
为提高钠离子电池的成组效率并避免其在能量密度上的相对劣势，研究者正在探索通过结构创新如双极性(bi-polar)电池和无模组电池包（CTP）技术等手段来进一步提升其低成本优势。
钠离子电池正逐渐成为动力电池与储能领域的新兴力量。通过技术进步与产业布局，其将在未来展现出更加广阔的应用前景。