李方生，赵世佳，王建斌

（工业和信息化部 装备工业发展中心，北京 100846）

锂离子电池具有高能量密度、功率密度及长循环寿命等优势，目前已被广泛运用于新能源汽车中[1-7]。随着国内新能源汽车产业的逐渐发展壮大，动力电池的成本及安全性成为限制新能源汽车进一步发展的瓶颈之一。因此，有必要寻找一种高安全性及低成本的新电池体系来部分代替锂离子电池。作为和锂离子电池摇椅式机理一样的钠离子电池，成为新储能电池的选择之一[8-13]。如表1所示，钠的离子半径、电位高于锂，但理论比容量、成本和元素地壳丰度低于锂。传统的锂离子电池电解液为易燃烧的有机物，电池发生热失控时容易造成电解液的燃烧甚至爆炸，存在安全隐患。一种思路是将易燃的电解液升级成固态电解质，这样固体电解质不容易燃烧爆炸；另一种思路是用不易燃烧起火的水来代替有机电解液。将有机溶剂替换成水溶剂，离子电导率可以提升几个数量级，同时水系钠离子电池具有安全性高、环境友好、成本低等优势，成为钠离子电池的重点研究方向[14-16]。2018年6月，由胡勇胜研究团队开发的国内首辆钠离子电池低速电动车在中科院物理所园区内示范演示。2021年5月21日，宁德时代董事长曾毓群在公司股东大会上透露，将于2021年7月发布钠电池，证明钠离子电池存在一定商业化应用前景。

表1 锂和钠元素对比

最近，具有三维钠离子扩散通道的NASICON磷酸盐结构引起了众多研究者的兴趣。……