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和锂离子电池一样,钠离子电池的主要结构也包括正极、负极、电解质、隔膜、集流体等,只是电池内传导的不再是锂离子,而是钠离子。正负极被电解质浸润以保证离子导通,隔膜用以将正负极隔开防止内短路,集流体则起收集和传导电子的作用。 充电时,钠离子从正极脱出,经电解质嵌入负极,电子经外电路由正极向负极迁移,实现能量的存储。放电过程与充电过程相反,实现能量的输出。正常情况下,钠离子在正负极材料的嵌入脱出不会破坏材料的晶体结构,使得反应高度可逆,从而保证电池可以反复使用。 相比锂资源的稀缺与分布不均,钠资源可谓储量丰富且分布广泛。钠离子电池的制造成本更低、且无发展瓶颈。 在充放电速率上,高倍率充电就是我们现在常见的快充。钠离子电池显示出了比锂离子电池更优的倍率性能,即可以在短时间内充满电且容量保持率高。此外,相比锂离子电池,钠离子电池可以在低至约-30℃、高至约80℃的环境中正常工作。