科学家们开始寻求一些可以替代锂离子电池的新的储能技术，以满足或缓解未来全球日益增长的能源需求和锂资源缺乏之间的矛盾。其中，室温可充电钠离子电池被认为是有望在某些应用领域可以替代锂离子电池的下一代储能技术。
表钠与锂元素的基本参数对比
在过去的三十多年里，随着锂离子电池材料及技术的不断革新和迅速发展，锂离子电池所创造的可充电的世界，已经彻底改变了人类的生活方式。从智能手机、笔记本电脑到新能源汽车、可再生能源的规模储能，锂离子电池无不在发挥其巨大的作用。经过近些年的快速发展，我国业已成为锂离子电池的生产大国和市场大国，在全球锂离子电池供应链方面已具有明显优势，然而我国锂的储量在全球仅排第六，且提取难度大，70%的锂依赖进口。在新能源汽车迅猛发展和新一轮能源变革中，锂离子电池在全球特别是在我国的装机规模不断增加，越来越面临着资源、成本、性能和安全等多重挑战。在能源革命的瞬息万变中，钠离子电池因其丰富的资源、较低的成本、优异的低温和快充等性能，在众多新型储能技术中脱颖而出，被认为是锂离子电池在部分应用场景的有效补充。2022～2024 年，我国的钠离子电池已经形成了初步的产业链，预计在2025～2026年将开启规模化应用的序幕。
▲钠离子电池工作原理示意图
目前，钠离子电池整体仍处于从研发向产业化过渡及产业链逐渐形成的阶段，电池材料的技术路线还不是特别明确。总体而言，钠离子电池的性能与锂离子电池相比尚有差距，材料的结构与性能之间的关系也未完全阐明。在钠离子电池迈向产业化的关键阶段，钠离子电池及其材料领域的科研人员、产业化技术人员及从事这一领域学习和研究的硕士和博士研究生们，都希望对钠离子电池材料及技术的基本原理、材料结构与性能之间的构效关系有很好的掌握和理解。华中科技大学黄云辉教授团队新著《钠离子电池关键材料及技术》的编写过程正值钠离子电池的发展处于一个崭新时期，市场对新兴储能技术的需求促使新的电极材料与电解液体系层出不穷，新的电化学机理不断被揭示，钠离子电池技术在不断地拓展和进一步发展。
钠离子电池关键材料及技术
黄云辉, 方淳编著
北京: 科学出版社, 2025.5
ISBN 978-7-03-075130-0
《钠离子电池关键材料及技术》结合了笔者团队多年来在高性能、低成本、长寿命钠离子电池关键材料的设计与制备、储钠机理、界面改性及器件失效机理等方面的研究成果，对钠离子电池的概念、原理、技术及进展进行了全面的梳理，凝聚了国内外钠离子电池研究者也包括本书笔者团队在钠离子电池关键材料及技术领域多年的研究成果，反映出钠离子电池作为一个新兴的储能电池技术，从崭露头角到逐渐成熟的发展过程。
钠离子电池涉及材料、化学、物理等多个交叉学科的理论与技术，是基础研究与应用技术的结合。本书主要侧重钠离子电池的基础理论，揭示材料结构与性能之间的关系，提出了创新性的研究视角；同时，还兼顾了钠离子电池的实践与应用技术，分析未来钠离子电池的挑战，提出了一些可能的解决方案，具有较强的理论指导意义和实践价值。
在本书的编写过程中，除编著者外，黄洋洋、陈孔耀、李煜宇、谌伟民、高忠辉、赵瑞瑞、程方圆、郑雪莹和黄瑛等博士做了大量的文献收集、数据整理和部分编写工作。在此，对他们表示感谢！此外，特别要感谢科学出版社的相关编辑在本书的编写过程中所给予的帮助和支持！
本文摘编自《钠离子电池关键材料及技术》（黄云辉, 方淳编著. 北京: 科学出版社, 2025.5）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-075130-0
责任编辑：万群霞 高 微
本书基于作者多年在高性能、低成本、长寿命钠离子电池关键材料的设计与制备、储钠机理、界面改性及失效机理等方面的研究成果，系统介绍了钠离子电池的工作原理及特点、钠离子电池正极材料、钠离子电池负极材料、电解质(液)、固态钠离子电池、水系钠离子电池材料及技术，全面阐述了钠离子电池的基础科学问题、关键材料及关键技术研究的最新进展，对钠离子电池未来的发展和挑战提供了可能的建议和解决方案，描述了钠离子电池作为一个新兴的储能技术，从崭露头角到逐渐成熟的发展过程。
本书可作为高等院校新能源材料与器件、能源化学、新能源科学与工程、储能科学与工程等相关专业的本科生、研究生教学用书，也可作为从事钠离子电池领域研究、生产应用的工程技术研究人员的一部极具参考价值的工具书。
（本文编辑：刘四旦）
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