為什麼很少有鈉離子電池？
雖然比能量低但很容易得到呀
這要從鋰離子電池的原理說起。
和其它的電池不同，鋰離子電池裡沒有鋰的氧化還原反應。它是利用鋰離子在正負極之間遷移來達到充電與放電過程。這就要求正負極都有能夠存儲鋰離子的地方。正極一般是鋰和其它金屬的氧化物比如磷酸鋰鐵，而負極最常用的材料是石墨。如果你還記得石墨的結構的話，它是一片片的蜂窩狀平面層層疊起來的。鋰離子可以塞進石墨層之間，和碳原子形成螯合體。而且這個過程是可逆的。
如果把鋰離子替換成鈉離子，鈉離子比鋰多了8個電子，尺寸上就大了一個級別。不但遷移速度慢，而且不容易像鋰那樣塞進石墨裡面。目前有用無定形碳作為鈉離子電池的負極，但是整體來講還是在研發階段。基本上鈉離子電池就是鋰離子電池的換代版。
80年代鈉離子電池和鋰離子電池其實是同期發展的，但是由於鋰離子電池的性能實在是完爆鈉離子電池，所以鈉離子電池擱淺了。
先從材料開始說吧。
首先，傳統的鋰離子電池用石墨無法應用在鈉離子電池上，鈉離子半徑0.102nm，鋰離子半徑0.076nm，石墨材料在進行多次鈉離子脫嵌後會引起結構坍塌，導致無法再進行離子脫嵌，這就意味著電池無法繼續充放電。目前鈉離子電池的負極備選材料有硬碳、合金、鈦化合物和第五族元素等等，都有能夠應對較大半徑的鈉離子脫嵌的支撐結構。但是鈉離子半徑又帶來另外一個問題：一定可觀數量的鈉離子在進行脫嵌的時候會引起負極材料強烈的體積變化，這意味著又需要引入新的負極材料粘結劑……
另外鈉離子電池的正極材料也面臨著此類問題，不可能把鋰電池的正極材料簡單地把XX鋰更換為XX鈉就萬事大吉了，舉個簡單的例子吧，目前能夠投產商業化鈉離子電池的美國Aquion Energy公司的水系電解液鈉離子電池正極用的二氧化錳，匪夷所思是么？另外一種大熱的正極材料是普魯士藍。
如果你覺得麻煩已經到此為止的話就太天真了，鈉離子電池還分為水系電解質、有機系電解質和固態電解質，這些電解質還要對應不同的正負極材料和隔膜組合，目前根據鈉離子電池的文獻和專利來看，克容量不是問題（動不動就500以上，上千的也不少），問題是循環壽命。
最後，還是拿Aquion的鈉離子電池舉例：放電初始電壓1.8V，終止電壓0.5V，而且是一條大直線。這就意味著如果恆電流放電的話電池最終輸出功率會降到初始的30%，這要無比折騰BMS的設計人員。
如果只是比能量密度的問題，有機系鈉離子電池的成本是鋰離子電池的三分之一，更不用說更加便宜的水系鈉離子電池了，這麼大的利潤空間，比能量密度高又如何。
目前鈉離子電池還處在研發階段。如阮之復興所說，本質上鈉離子電池也是一種搖椅電池，鈉離子在正負極之間來回穿梭，以達到可充放電的目的，大約有3.0V左右的電壓供用電器使用。然而，每一個電池品種的誕生到商業化都是漫長的，中間需要有很多重大的突破。例如鋰離子電池是上世紀90年代誕生的，雖然理念很好，但是如果沒有Goodenough在正極材料方面的重大貢獻問世，鋰離子電池也不能迅速取代鎳氫等電池流入市場，進入千家萬戶。因此，雖然鈉離子電池是一個很好的創意，原料也很豐富，但是，其商業化還是需要重大的科學突破推動的。目前鈉離子電池的性能和優勢還不足以驅使眾多商人們為之投資。
PS：說起Goodenough先生，真是肅然起敬，老先生的人生真是傳奇的一生：玩過哲學，搞過物理，開過飛機，後來能源危機，老先生又搞起了電化學，居然還有聲有色。不得不說，Goodenough是鋰離子電池發展史上的一個重要人物。祝他老人家長壽！
兩年前剛接觸鈉電池的時候斗膽寫了這麼一個答案，現在看來不是太合適啊，還是修改一下比較好。 更正的地方在分割線下面。
鈉離子電池正當時啊，近兩年相關的研究論文增長非常快，並且很多質量也很高，本身研究就是走在應用的前面，我感覺鈉離子電池具有十分廣闊的前景。說一下與點贊數最高的答案不同的觀點。 石墨嵌不進去鈉離子，並不僅僅是因為體積，鉀離子比鈉離子還大，但是照樣可以嵌入石墨，石墨難以嵌鈉更應該是動力學的原因。並且用某些電解液輔助的話可以實現石墨嵌鈉，並不會引發石墨層剝離（普通電解液的石墨鈉電池也不會引發石墨層剝離，只不過就是嵌不進去，容量低而已），近期的AFM有篇文章指出用這種方法實現了6000圈循環。
正如很多位答案中寫的一樣，鈉電池的一個缺陷就是比鋰沉，自然攜帶型電池與動力電池方面就不佔優勢，但是前幾個月看了篇新聞，說牛津大學已經製備出用鈉離子電池驅動的電動自行車，大概這方面也是可以克服的，但是總體來講是不如鋰有優勢。
鈉電池的優勢在於價格，但是我感覺目前為什麼鈉離子電池沒有大規模應用，其原因還是因為價格。單論性能，很多鈉離子電池完全不比商業鋰離子電池差。在anode方面，硬碳的性價比還是挺高的，如只是為了追求高容量，那麼很多合金機理的材料都可以達到上千mAh/g，但是這些材料本身並不便宜。在cathode方面，我並非十分了解，但是我感覺這是鈉離子電池的瓶頸之一。無論是鈷酸鈉還是三元材料或是其他，比容量在200mAh/g就算非常好了。當然不能全看容量，還是回到價格。鈷酸鈉與鈷酸鋰相比，價格的決定因素在於鈷而不是鈉或者鋰。三元材料同理，但是目前鈉離子電池有用鐵代替鈷，以及添加鋁。這才能真正較大幅度的降低鈉離子電池的價格（p.s.我並不清楚鋰離子這方面的研究）。關於價格，鈉電池真正具有的優勢在於鈉離子電池可以用鋁作為集電器而鋰離子電池只能用銅，顯然銅比鋁貴的多，所以有則答案說除非鋰比鈉貴非常多，否則鈉電不可能應用，我並不贊同，價格很關鍵，但是並非全都在鋰與鈉之間。
事實上現在鈉電已經有商業化的趨勢，但是要完全替代鋰電我覺得不是很可能，但是鈉離子電池的研究，並不是單純為了文章的投機取巧，而是真有其意義與價值。
如有錯誤，望不吝指教。
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現在來看，鈉離子電池在商業化上的瓶頸並不是在正極材料，反而是沒有一種材料像石墨在鋰離子電池系統中一樣，便宜又高效。同時電解液價格也是很大的制約因素之一，但這個方面大概與商業化相輔相成，如果鈉電池展現出很可行的商業化前景，那麼大規模製備鈉電池電解液（電解質）就水到渠成，價格自然會下降。
鈉電的負極材料，研究的比較多的主要是硬碳材料，合金材料（錫 銻 磷），插入機理材料（二氧化鈦等）等。首先說合金材料，錫與銻及其化合物都有毒，儲量不高並且價格不是很便宜。在以價格為主要賣點的鈉電池領域，在我看來不是很有商業化的前景，當然做研究另說。同時具有合金材料的普遍缺點，體積變化太厲害。但是磷或許會是一個突破。銳鈦礦型二氧化鈦也被廣泛研究，但是主要受制於不太高的比容量與比較高的操作電壓（operating potential vs Na+/Na），同時由於本身導電性不好，經常會使用碳包覆的手段來處理，但是現在感覺二氧化鈦又受到了關注。接下來就是硬碳， 這目前被認為是最被看好的鈉電池負極材料之一，但是硬碳的儲鈉機理目前沒有定論，不同人做出的材料性能差異很大，也不知道如何評價一個硬碳材料是不是好。也就是說，如果不拿來組裝電池，根本很難說清楚製備的硬碳材料好不好。因為機理不清楚，就算是好，也不能把好的原因說的很清楚。這就導致了根本沒法得到一個穩定的性能優越的碳材料負極，從而也無從談起商業化了。應該還需要一段時間的探索，大概才能真正的讓鈉電池的價格降到有利可圖。
先簡單回答：鈉離子電池不是沒有。只是停留在科研的階段更多一些。而商業化應用的鈉離子電池基本上就只有鈉硫電池。不過要高溫下才有應用。
而至於鈉離子電池少用的原因，有好幾個原因：
其中第一個是因為研究鈉離子電池主要是基於成本的一個考慮，而不是基於能量密度或者安全性那一類對於攜帶型電子設備而言更敏感的因素的考慮。因為鋰離子電池中，正極的不少的一部分成本來自於合成正極材料的鋰鹽，而如果用鈉鹽去替代鋰鹽的話，合成正極材料的時候可以節省很大一部分的成本，這個對於對成本更敏感的大規模商業應用而言是一個極大的利好。所以才會有人考慮去研究鈉離子電池。而日常生活中，接觸到大規模商業應用的人不多，同時二次電池在這個方向上的應用也遠遠未到成熟的階段。另一方面，目前鋰離子電池的成熟應用絕大部分都是在攜帶型電子設備上，而驅動科研發展的很重要的一個因素是應用上的發展，而在這個方向上，鋰離子電池比鈉離子電池更有優勢。所以鈉離子電池在日常生活中是比較鮮見的。
而另外一個原因就是正負極材料發展的不成熟。雖然很多正極材料的研究方向就是鋰離子電池中正極的類似物，但是把鋰離子更換成鈉離子是會導致很多的其他具體問題，而正極本身也具有很多的問題，例如由於鈉離子半徑大而導致的充放電過程中正極材料的結構有可能或改變等問題。而負極又不能好像鋰離子電池那樣使用天然石墨，又部分地抵消了鈉離子電池的價格優勢。所以鈉離子電池並沒有很好地顯現出它自身的優勢。因此在二次電池發展的中前期並沒有很好地發展。
圖源：Palomares, V., et al. (2012). "Na-ion batteries, recent advances and present challenges to become low cost energy storage systems." Energy amp;amp; Environmental Science 5(3): 5884-5901. 此圖未經RSC允許。侵刪。
前段時間，日本國立產業技術綜合研究所（AIST）的大牛周豪慎教授來廈大做講座，提到鈉離子電池，他是這樣說的：
在鋰儲量用完前，鈉離子電池沒有機會。
這是從性能，性價比綜合考量後得出來的結論。
扯這麼多幹啥啊，就是長得胖！
因為長得胖，單位質量的儲能就低！
因為長得胖，離子嵌入/脫出就困難！
因為長得胖，根本不被人看好，做的人就少！
不僅長得胖，電負性還不好！
死胖子，除了賤（便宜），你還有點啥好？
很簡單，一個東西若遲遲無法商用，就是肯定有缺陷。
看到很多答主都提到鈉硫電池，我還有蠻多感慨的。
我讀研的課題組，從上世紀70年代就開始研究鈉硫電池。曾在1980年代還曾做出過一台靠鈉硫電池驅動的試驗車，可以說是國內關注鈉硫電池最早、水平最高的課題組之一。鈉硫電池這個項目經過我們課題組幾代人、幾十年的努力，終於在2009年迎來了發展的最高峰。
2009年兩院院士評出的十大科技進展之一：研製出大容量鈉硫儲能電池。
2010年時任常委中的兩位先後到我單位參觀視察，結束了我單位十幾年來沒有國家領導人來訪。
2010年上海世博會，鈉硫電池的樣機被擺到了現場，作為中國先進儲能科技的代表受到全世界參觀者的檢閱。
2010年第一台兆瓦級鈉硫電池樣機試運行。
以上這些看似風風火火的成績，都沒能阻止這個項目的滑坡。2010年下半年，單位做出了一個令人驚訝的決定，將鈉硫電池的技術出讓，與XX電氣、XX電力組成合資公司，共同開發此項目。明面上看是為了實現產業化，融合產業資本。但實際上，我課題組的成員，分拆的被分拆，排擠的被排擠。我的導師，也就是課題組長，從此與鈉硫電池的產業化無緣。
我作為一名學生，當然不知道其中的細節如何，但讓我痛心的是，當時發展勢頭如此之好的鈉硫電池，到了他們手裡究竟沒有再弄出什麼值得一提的名堂。一個顯而易見的事實就是，所謂產業化已經5-6年了，他們到底拿出來了一條什麼正經的產品了嗎？這麼多年來，是否還有具有社會效應的新聞發生？
我感慨的是國內很多優秀的科研成果，其實就是這樣被浪費的。真正做事的人，到最後一腳被踢開，那些有權有勢的人摘取了果實。其實很多決策，是對人不對事的。那幫人想的不是怎麼把事情做好，而是怎麼樣把人整倒，把勝利的果實牢牢地掌握在自己手中。
說了一些發牢騷的話，就可恥的匿了吧。
鈉離子電池文章現在發得很多，有些國際會議也會有鈉離子電池專場。理論上鈉離子電池比鋰離子電池便宜，一是鈉資源豐富，二是負極極電體貴的銅箔可以用鋁箔代替(鋰和鋁會在低電壓下反應形成合金，鈉不會）。可能的優勢是在鈉體系下，新的材料結構可能會被發現（雖然鈉離子比鋰離子重，相同結構正極比容量低10%左右。電壓也會一般低0.3V），萬一有新的高容量結構或組分出現了，那還是有可能與鋰電池競爭的。但是材料的成本占整個pack比例不大，個人認為鈉離子這點成本優勢在鋰資源未枯竭的今天並不重要。作為學術探究很有意義，工業上應該還有很長的路要走。至於鎂電池，單個離子可以轉移兩個電荷，但是正極的過渡金屬氧化還原價態範圍是有限的，相同的結構，換成Mg離子並不能提高容量，因為受限的過渡金屬氧化還原範圍。可能鎂離子電池比鈉離子電池離工業應用更遠。
首先，任何金屬離子電池(鋰離子電池，鈉離子電池，鎂離子電池)都屬於搖椅式電池，金屬離子通過電解液、隔膜在正負極之間運動，獲得電能。因為鋰是離子半徑最小的金屬離子(別和我說氫離子)，這就使得鋰離子在搖椅式電池中有得天獨厚的優勢，最容易在各種框架物質中嵌入脫出，而不使得其發生形變。
其次，鋰的標準電極電勢是所有物質中最低的，好像超過3了。這也使得它做出來的電池具有較高的電壓。
最後，鋰比較輕，做出的電池自然也輕
前面所有的都是鋰做電池的優勢，目前除了鈉比鋰便宜以外，鈉離子電池在任何一個方面都完敗鋰離子電池。鈉電想要應用，個人覺得在鋰價飆升到一定程度之前沒有可能。
尼摩船長的鸚鵡螺號用的就是鈉離子電池
鈉離子電池是在鋰離子電池的基礎上提出來的。現在之所以會發展鈉離子電池是考慮到lithium資源和相關正極材料的匱乏。但是鋰離子電池從性能和技術成熟度來說都完爆鈉電池，所以鈉離子電池只能作為配角，研究比較熱（新穎，好發paper），但比配產業界看好，現在有好的為什麼要用次的，更為重要的是，當鋰離子退出歷史舞台時，新型電池相比也有了，鈉離子電池也就更沒什麼意義。so，鈉離子電池其實是因為鋰離子電池不好發文章，而被一些需要高檔次文章的人搞出來博彩頭的。
之前去東京工業大學參觀的時候，在他們的化學系有一個鈉離子電池研究所。據研究所的叔叔說（接待我們的是中國人XD）鈉離子電池在技術上還有難題（就像排名第一的回答說的一樣），但是好像就是今年他們已經取得了進展，但是應用還不是很現實…還有鈉離子電池主要是做大容量的電池（說鈉離子電池與鋰離子電池相比會更便宜），就算廣泛運用了，對日常生活影響應該也不會很大。
除了高中化學計算容易湊整，沒有任何性能優於鋰離子電池。.....他太胖了。
質量大
目前鈉離子電池還處在研發階段。根本就就只能當做一次電池，充放電過程中不能脫嵌自如，而且還充不滿。
現在某些研究所已經在偏向研究鈉離子電池了，但是單純的鈉離子電池根本就沒有應用價值，其充放電容量和現在的鋰離子電池是不能比的。根本就就只能當做一次電池，充放電過程中不能脫嵌自如，而且還充不滿。但是由於現有鋰資源的匱乏，理論研究上在向鈉伸出魔爪，希望通過改性研究得到放點容量客觀的鈉離子電池。
鈉硫電池 _百度百科
首先你要想想為什麼需要鈉離子電池？它能比鋰離子電池有什麼優勢？
我唯一能想到的就是鈉資源太TMD豐富了，簡直取之不盡
但是從電性能和電池的可行性方面考慮，沒什麼價值
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