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钠离子电池工作原理简述

钠离子电池的概念起步于上个世纪80年代与锂离子电池几乎同时起步。钠离子电池的工作原理与锂离子相似，充电时，Na+从正极材料中脱出，经过电解液嵌入负极材料，同时电子通过外电路转移到负极，保持电荷平衡;放电时则相反。

1.钠离子电池工作原理

钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似，是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。充电时，Na＋从正极脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，Na＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。在正常的充放电情况下，钠离子在正负极间的嵌入脱出不破坏电极材料的基本化学结构。

2.钠离子电池优缺点

钠离子电池主要优点是成本低(理论上钠电池BOM成本比锂电池低20%)、高低温性能优异、安全性高、具备快充能力,主要缺点就是能量密度低,钠电池能量密度(一般不到120Wh/kg)明显低于磷酸铁锂电池(160Wh/kg)与三元电池。

3.钠离子电池应用现状

产品成本是关键的因素之一，据业界表示，钠离子电池的BOM成本约为0.25元/Wh，而磷酸铁锂的BOM成本已超过0.35元/Wh，未来成本有继续上升的趋势。理论上钠离子电池材料成本比磷酸铁锂电池低了30%以上。钠离子电池和磷酸铁锂电池的特性较为相近，比较适合对能量密度要求不高，但对于成本比较敏感的应用领域。比如两轮电动车、微型或中低续航的新能源汽车汽车、工业车辆、商业备用电源、移动信号基站电源、电力储能、工程机械等。

其实钠离子电池的研发并不是近期的事，除了国内，海外都有不少企业对钠离子电池进行产业化相关布局，主要有英国、法国、美国、日本等国的企业。其中欧洲企业较多，且布局较早，因为该地区对锂、钴等重要资源缺乏，相对比较重视钠离子电池的发展。

目前钠离子电池仍然处于产业化早期阶段，在技术和性能层面还有待提升，像能量密度还有空间进步和提升（钠电池能量密度一般不到120Wh/kg)。就未来两三年发展而言，钠离子电池都不可能完全取代锂离子电池，钠离子电池更像是对锂离子电池的补充，各自满足不同细分市场的应用需求。同时，在产业链、产品系列、制造标准、市场渠道等方面还有待发展。