钠离子电池是摇椅式二次电池,与锂离子电池原理一致。钠和锂属同一主族元素,在电池工作中均表现出相似的“摇椅式”电化学充放电行为。钠离子电池在充电过程中,钠离子从阴极脱出并嵌入阳极,同时电子通过外部电路,嵌入阳极的钠离子越多,充电容量越高;放电时,发生相反的过程,回到正极的钠离子越多,放电容量越高。与锂离子电池内部结构一致,钠离子置换锂离子。
与锂电池一样,钠电池主要由正极、负极、集流体、电解液和隔膜组成。由于钠离子的半径比较大,因此阴阳极材料优先选择规律的层状结构,通过层间距的设计是钠电池性能表现的关键参数。