鈉離子電池是最接近取代鋰離子電池這一目標的，它催生了Faradion（英國）、Novasis（美國）、HiNa（我國）和Tiamat（法國）等公司。鈉離子電池的可繼續性吸引了工業界的目光，因為與Li2CO3等鋰原料相比，Na2CO3更便宜，價格波動也更小。鈉離子電池的研究和鋰電相同，也分為正負極材料和電解液。

負極：因為許多鈉基插入化合物具有與鋰基材料相近的結構類型，從鋰離子材料的研究中得到啟發快速組裝了全鈉離子電池，硬碳中由無序的石墨烯層和納米孔構成的對鈉離子的吸收是先是在傾斜區域進行，隨后是低壓平穩段，這與將Na+插入無序層中以及填充納米孔相對應，與將Li+嵌入到石墨中相比，鈉電可以實現更高的速率。

正極：鈉基層狀氧化物的晶體化學性質比鋰離子層狀氧化物豐富，這種結構差異不僅解釋了鈉化學計量比和容量的變化，而且層狀氧化物更容易發生鈉驅動的結構相變，從而降低了壽命及功率密度。此外，對基于Na的聚陰離子相也進行了深入研究，例如磷酸鹽（NaFePO4），硫酸鹽Na2Fe2(SO4)3和氟磷酸鹽（NaVPO4F）。Na3V2(PO4)2F3（NVPF）化合物具有特定的晶體結構，該結構由用于快速離子擴散的開放通道組成。在均勻電位為3.9V的條件下，每單位化合物（即128mAh/g）可以可逆地釋放2個Na+，從而供應約507Wh/kg的材料級比能，相當于鋰電正極材料LiFePO4(LFP)的580Wh/kg。

優勢

1.鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉，采用鐵錳鎳基正極材料相比于鋰電三元正極材料，原料成本低；

2.在快速充電、再生制動和啟停功能的功率能力，以及電網部門的頻率調整功能等方面，依靠于開放式3D結構的鈉離子電池表現得相當好；

3.鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可以進一步降低成本；

4.鈉電能夠在0V的電壓下釋放或維持，而不會改變其后續的性能。

5.由于Na的化學性質較為柔和，因此高充電速率下出現枝晶和爆炸的可能性比鋰電低。