钠离子电池的优点很多，相比锂离子电池理论上更安全，同时在电池低温下的充放电性能更好，最重要的一点是成本够低。
宁德时代董事长曾毓群对锂离子电池的评价是：“氯化钠炒不起来，盐很多”。确实，地球表面富含的钠达到2.75%，是锂的400多倍，作为锂的同族元素，钠是现阶段最有可能解决电池未来发展的资源终极方案。
目前主流的锂离子电池中，由镍钴锰组成三元锂电池的能量密度在300Wh/kg左右，磷酸铁锂的能量密度在180 Wh/kg左右，循环次数分别在800和2000次左右。
宁德时代所公布的第一代钠离子电池能量密度拥有160 Wh/kg，虽然在行业中已经是顶尖水平，但相比磷酸铁锂电池都还是“弟弟”，更不要提三元高镍电池的280Wh/kg极限能量密度。
当然，技术发展始终在前进，宁德时代这次申请的电池相关专利，就是在为第二代钠离子电池布局，届时钠离子电池能量密度有望超过200Wh/kg。
无负极金属电池专利能带来什么？
近十年来，提升锂离子电池能量密度的做法大多都是围绕电池正极展开，例如从铅酸到磷酸铁锂，再到三元锂，或调整不同材料的占比率，以及优化排布结构等。
因此，关于负极的讨论声音就很少，在固有观念中电池负极材料基本上都是石墨类材料，因为负极的创新并不容易。同时，根据现阶段新能源汽车普及的速度，未来对负极材料的需求也将呈现一个持续增长的状态。
要知道，在电池成本中，负极材料也是要占到5%-15%，俗话说得好，“苍蝇再小也是肉”，负极同样是不可忽视的重要原材料之一。
根据宁德时代新申请的专利内容说明，该项技术可以提高无负极钠金属电池的循环性能。
简单理解就是在电池生产过程中不使用负极材料，仅使用负极集流体铝箔作为名义上的负极。
以往电池充电的工作原理是正极材料中的离子（包括锂、钠），穿过隔膜到达负极的石墨中，电子则从正极铝箔通过外电路去到负极铜箔，负极则是相反，这样反复就形成了一次次充放电的过程。
那么换成无负极金属电池后，没有了负极石墨会有什么变化？首先，正极部分和原先并无两样，由于没有了负极材料这时候铜箔就暂时自封为了“负极”，直到电池组封装完成。
接下来是充电过程，离子照旧从正极出发后通过隔膜到达负极，这时候没有了石墨离子便会以金属的形式沉积到负极铜箔上，在负极集流体上形成金属层，这个金属层就充当起石墨的工作。
当放电时，离子脱离集流体返回正极，如此反复形成充放电过程，也就是说只有当第一次充电时，才会形成名义上的负极，相比传统负极材料，最大的好处是无负极金属电池的能量密度可以进一步提升。
如何克服制造工艺问题？
根据宁德时代的研发规划，其下一代钠离子电池能量密度目标为200 Wh/kg以上，将超越现有磷酸铁锂电池的水平。
想要达到这一目标，制造工艺也是不可避免的一项环节，其实宁德时代在2021年还同期申请了另外一个专利“负极极片的处理方法、钠金属负极极片与电化学装置”，从这里我们能找出解决方案。
细心的小伙伴可能会发现，没有了负极材料，当电芯首次充放电时，正极材料在首次脱出/嵌入过程的不完全可逆性，会残留部分纳金属在负极不能正常返回正极，加上负极集流体的不均匀性，有残留区域相比无残留区域更容易堆积核能，电池在随后的充放电过程中加剧沉积钠金属，最终导致活性钠的消耗和电池性能的衰退。
为了解决这一问题，宁德时代的做法是从源头入手，让电芯在首次充放电后，负极留置的纳金属足够多，足够厚，只有当负极的钠沉积厚度≥30nm，才可以保证钠离子在往返过程中的顺畅，不在某个位置聚集。
为了达到这一标准，宁德时代的解决方案是提前在负极集流体上设置导电涂层，这一金属氧化保护层具有纳米级厚度，还能与纳金属发生化学反应后形成钠盐，进而提升负极极片的钠离子传输速率，解决电芯衰减和安全问题。
猜想钠离子电池的未来应用
提高了能量密度，解决了制造工艺，结合宁德时代发布的第一代钠离子电池，无负极金属技术很有可能将在第二代产品上落地，大幅改善之前能量密度低的短板。
同时值得注意的是，无负极金属电池更像是一个平台，它不仅限于钠金属电池，也可以是锂金属电池、钾金属电池等，就好比宁德时代和比亚迪的CTP封装技术，可以用在三元锂电池上，也可以用在磷酸铁锂电池上。
动力电池在2025年需求量会进入Twh时代，缺口巨大，单纯靠锂离子电池又不足以填补这个空缺。
钠离子电池的出现目前虽然还是对锂离子电池的补充，不过随着无负极金属电池等技术的研发，或许在数年后钠金属也会像如今的锂金属一样占据主导地位。
最后，钠离子电池除了在汽车动力电池市场外，其实还有一个潜在市场，那就是两轮电动车，要知道现在两轮电动车上最值钱的就是锂电池，而成本更低的钠离子电池就是个很好的替代品，即便与铅酸电池成本相近，但凭借能量密度、快速充电能力等优势钠离子电池显然会更受欢迎。
中国在世界钠离子电池产业上已经走到了世界前列，尤其像宁德时代这种行业的龙头企业，发展钠离子电池的过程中，也可以凭借行业里的号召力带动整个产业化的落地。
