鈉離子電池和鋰離子電池的作業原理十分接近,但電池資料方面存在必定差異。鈉離子電池是使用鈉離子在充放電時,在正極、負極資料中反復地嵌入、脫出,從而發生可逆的氧化還原反應,故其作業原理與鋰離子電池類似。電池資料上的差異主要體現在正極、負極和集流體方面。
正極主要有三種道路,層狀氧化物有望最先規模化出產。層狀氧化物比容量較高、壓實密度高,但空氣穩定性一般。鈉電層狀氧化物與鋰電三元正極的出產設備兼容,有望首先量產。普魯士藍/白化合物比容量高,價格低廉,但其結晶水的存在會影響電化學功能。聚陰離子化合物穩定性好、循環功能好,作業電壓高,但比容量較低、導電性差。
負極以硬碳為主,軟碳為輔。硬碳作為鈉電負極,其比容量較高,但由于其質料多為生物質,產率偏低,本錢高。硬碳質料多樣,其間生物質質料制備硬碳為干流選擇。軟碳相對于硬碳在結構上更為有序,故儲鈉比容量較低,但采用煤、瀝青等質料,其本錢低。
鈉電池資料本錢相較于鋰電池大幅下降。其資料本錢降幅在30%-40%,其降本原因主要在于:1、金屬鈉地殼豐度高,價格遠低于鋰。2、集流體不同。鋰電負極集流體有必要為銅箔,而鈉電池正負極集流體可以均為更為廉價的鋁箔。
鈉離子電池需求有望快速增加。鈉離子電池在質料本錢、低溫下的容量堅持率、耐過放電功能優于磷酸鐵鋰電池,并且其各方面功能均超越鉛酸電池,有望應用于電動兩輪車(替代鉛酸電池)、A00級別電動車以及儲能領域(替代磷酸鐵鋰電池)。據測算,全球鈉離子電池的需求量有望從2023年3.6GWh增加至2025年65.8GWh,生長空間巨大。