由于鋰供應(yīng)的有限性和高成本，鋰離子電池（LIBs）很難滿足未來的市場需求，而鈉離子電池（SIBs）因鈉具有~2.75%的高地殼含量和低廉的價格，被認為是LIBs的潛在替代品。雖然SIBs的物理化學(xué)性質(zhì)和運作原理與LIBs類似，但Na+的質(zhì)量和半徑（1.02 ?）比Li+大得多，導(dǎo)致SIBs的能量密度受限。因此，尋找合適的電池體系是SIBs大規(guī)模應(yīng)用的重要途徑。

得益于LIBs的研究經(jīng)驗，SIBs正極的研究已經(jīng)取得顯著進展，部分甚至達到了商業(yè)化水準，例如鈉電池材料NaFSI,雙（氟磺酰）亞胺鈉。

然而，對于SIBs負極而言，Na+大的離子半徑造成更加嚴重的體積效應(yīng)，簡單的模仿LIBs負極是不可行的。

例如用作LIBs負極的石墨，雖然具有314 mA h g?1的理論儲鋰能力，但由于Na+較大的半徑和熱力學(xué)不穩(wěn)定性，并不適合儲鈉。目前，適合SIBs負極的有合金化、轉(zhuǎn)換反應(yīng)和鍵嵌入式反應(yīng)，其中，鈉金屬具有~1166 mA h g?1高的理論比容量和?2.71 V的低氧化還原電位，可以用作鈉金屬電池（SMB）電極材料進而提高其能量密度。

目前，Na-S，Na-O2/CO2，Na-SO2，Na-Se，NaFSI等SMB體系正被探索。圖展示了近些年鈉金屬電池的發(fā)展歷程和重要的突破，例如，2015年報道了添加有六氟磷酸鈉的醚類電解液，2021年報道了能量密度超200 Wh kg?1的穩(wěn)定SMB，2023年報道了通過原位自發(fā)反應(yīng)構(gòu)建的Na2Se/V雜化界面助力對稱電池和全電池在?40 °C環(huán)境中展現(xiàn)出優(yōu)異的低溫電化學(xué)性能。