鈉是地球上僅次于鋰的第二輕的金屬元素，從元素周期表中來看，鈉與鋰屬于同一族元素，它們的化學性質(zhì)相似，因此理論上鈉也可以像鋰一樣用來做電池。當然了，鈉的原子半徑比鋰要大很多，因為鈉原子比鋰原子要多8個電子，所以自然長得很胖。一旦長胖，就會有很多麻煩，比如它不能像鋰那樣嵌入到石墨中，而且它比鋰要重很多，使得單位質(zhì)量的電池儲能就要比鋰少。

但是，鈉有一個優(yōu)點鈉元素在地球上的含量非常高，它在地球上的含量是鋰的幾千倍。我們吃的食鹽里就有大量的鈉，海水中也有非常多的鈉。正因為含量十分豐富，所以鈉比鋰要便宜很多。在市場上，作為鋰原料的碳酸鋰價格每噸需要幾萬元；而作為鈉原料的氯化鈉的價格每噸只要幾千元。所以，作為電池來說，鈉電池與鋰電池相比的一個突出優(yōu)點就是便宜，這對于產(chǎn)業(yè)化來說是一個非常核心的優(yōu)勢。因為產(chǎn)業(yè)界最關(guān)心的是成本。

當然，成本優(yōu)勢不等于技術(shù)優(yōu)勢，關(guān)鍵還要看鈉是不是真的可以做電池。電池的正極材料、負極材料、電解液是三個基本的組成部分，這些對鈉電池來說都沒有原則性的困難。所以鈉電池是可以存在的。以鈉離子電池的負極材料為例，可以做負極的材料有很多種，研究的比較多的主要是硬碳材料。雖然硬碳的儲鈉機理目前還沒有定論，而且不同的人做出的電池負極性能差異比較大，但這只是工藝問題，總有一天能做到標準化的。

實際上，鈉離子電池的工作原理與鋰離子電池沒有太大的差別，利用的是鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現(xiàn)充放電。充電時，鈉離子從正極脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，同時電子補償電荷經(jīng)外電路供給到負極，保證正負極電荷平衡。放電時則相反，鈉離子從負極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極。在正常的充放電情況下，鈉離子在正負極間的嵌入脫出不應該破壞電極材料的基本化學結(jié)構(gòu)（當然在實際情況下可能會產(chǎn)生一定的記憶效應，也可能導致電極材料的老化）。

那么，鈉離子電池有技術(shù)優(yōu)勢嗎？有的人宣稱在原理上，鈉離子電池的充電時間可以縮短到鋰離子電池的1/5雖然目前這方面的公開數(shù)據(jù)并不是很充分，于是只能說這是潛在的優(yōu)點。也有相關(guān)資料宣稱，鈉離子電池壽命超過10年，而通常鋰離子電池使用壽命只有3-4年，不過對于這一點是存疑的，根據(jù)相關(guān)調(diào)研，鈉離子電池的主要問題正是循環(huán)壽命不高，所以這是一個爭議點。

中國首輛鈉離子電池低速電動車已經(jīng)問世

目前有定論的是，鈉離子電池有成本低的優(yōu)點，其他的技術(shù)優(yōu)勢則不太明顯。那么這一領(lǐng)域目前的研發(fā)情況又是怎么樣的呢？

作為一個有示范性意義的項目，2018年6月，中國首輛鈉離子電池低速電動車在中國科學院物理研究所園區(qū)內(nèi)示范演示請注意，這里的關(guān)鍵詞是低速。該輛低速電動汽車是由依托物理所鈉離子電池專利技術(shù)成立的中科海鈉科技公司推出的。在2017年，中國科學院物理研究所就以鈉離子電池技術(shù)相關(guān)專利出資成立了中科海鈉科技有限責任公司，中國科學院物理研究所陳立泉院士，胡勇勝研究員為技術(shù)帶頭人。隨后，中科海鈉公司在江蘇溧陽準備建立產(chǎn)業(yè)化基地，加速推進鈉離子電池商業(yè)化進程。

但是據(jù)了解，目前鈉離子電池的能量密度只能達到120瓦時/公斤。所以，在能量密度這一技術(shù)指標上，鈉離子電池還不能與鋰離子電池相提并論，因為鋰電池的能量密度300瓦時/公斤以上。

從能量密度的角度來說，現(xiàn)在的鈉離子電池只能達到鋰電池的一半以下，因此鈉離子電池目前只能用在低速電動車、電動船、家庭儲能等對能量密度要求較低的領(lǐng)域，目前還不能用鈉電池做出高速電動汽車。用鈉電池做電動自行車是比較合適的，比如中國長城旗下公司研發(fā)的鈉離子電池組實現(xiàn)了電動自行車上的示范應用。

中國科學院物理所參與的鈉離子電動車只是一個演示性的項目。

但鈉電池是一個新興的產(chǎn)業(yè)，它可能還需要更多的研發(fā)才能綻放出時間的玫瑰。在目前的中國，鈉電池的產(chǎn)業(yè)化的步伐正在加速。2019年1月，位于鞍山的遼寧星空鈉電電池有限公司自主研發(fā)的鈉離子電池近日進入量產(chǎn)階段，世界上首條鈉離子電池生產(chǎn)線投入運行，預計規(guī)?；a(chǎn)后年產(chǎn)值超過100億元。