钠离子电池实际上是一种浓差电池，正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时，Na+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富钠态，正极处于贫钠态，同时电子的补偿电荷经外电路供给到极，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，正极处于处于富钠态。
关键技术
作为钠离子电池关键部件之一的正极材料应该满足下列要求：
①较高的氧化还原电位，且电位受材料嵌钠量的影响较小;
②具有较高的比容量;
③有足够的离子扩散通道，确保钠离子快速嵌入和脱出;
④有较高的电化学反应活性;
⑤良好的结构稳定性和电化学稳定性;
⑥应具有制备工艺简单、资源丰富以及环境友好等特点。
在寻找可行的钠离子电池负极材料时，必须考虑以下要求：
① 钠嵌入的过程中电极电位变化较小，并接近金属钠的电位，从而保证电池的输出电压高;
② 钠在主体材料中的可逆嵌入量和充放电效率要尽可能高，以保证电池具有较高的能量密度;
③ 在钠的脱嵌过程中，主体结构的体积变化应尽可能小，以获得较好的循环稳定性;
④ 电极材料具有较高的电子电导率和钠离子迁移速率，确保电池可以进行大电流充放电;
⑤ 与电解液的相容性好，同时具有较高的化学稳定性和热稳定性;
⑥ 价格低廉，原料丰富，对环境无污染，容易制备。
优势与未来
1原料资源丰富，成本低廉，分布广泛
2能利用分解电势更低的电解质溶剂及电解质盐，电解质的选择范围更宽
3有相对稳定的电化学性能，使用更加安全。
