钠离子电池原理（动画演示）

钠离子电池是一种电能和化学能之间的能量转换的装置，工作中也涉及热能的形式消耗，它的工作原理与锂离子电池相似，基于“摇椅电池”原理，钠金属离子在电解质的辅助下，于正负两极之间来回迁移，完成能量的储存和释放。

钠离子电池包括正极、负极、电解质、隔膜和电池壳体五大组成部分。

其中电解质是将钠盐溶解在混合溶剂中，为电池提供可自由移动的钠离子，这就要求其具有较好的离子传输性能。同时，为了保证电池的安全性和稳定性，要求电解质与电极之间的界面形成稳定的新相，阻止电解质在高压或低压情况下的进一步分解。

隔膜是电子绝缘体，功能是将正负两极分开，避免内部短路；同时，为了使钠离子透过，又需要又较高的孔隙率，以保证正常的离子扩散。

0新组装的电池处于放电状态，正极富钠，为钠源，负极是硬碳，不含钠离子；

1首先对新电池进行充电，钠离子离开正极（发生氧化反应），经过电解液和隔膜向负极迁移，电子通过外电路流向负极（发生还原反应），电池的电压升高；

2随着充电的进行，钠离子通过吸附、插层和合金化等方式储存在负极材料内部，直至达到设置的目标电压；

3然后对电池进行放电，钠离子和电子向正极迁移，与充电过程相反，电池的电压下降。

原文始发于微信公众号（电池研究）：钠离子电池原理（动画演示）