钠离子电池的结构和工作原理基本与锂离子电池相同，也是由正极、负极、隔膜、电解液和集流体组成，正负极之间由隔膜隔开以防止短路，电解液负责充放电的时候离子在正负极之间的传导，集流体则起到收集和传输电子的作用，因此，钠离子电池也与锂离子电池一样，同为"摇椅式电池"的一种。
而在组成电池最重要的正极、负极、电解液、隔膜、集流体五大部件中钠离子电池的隔膜与集流体均可延续使用锂电池的相关部件，电解液也只是将锂盐转为钠盐。
(1) 电解液核心问题主要集中在离子电导率、工作温度范围、电压窗口、电化学稳定性、电解质各组分的作用机制与相容特性。目前，钠离子电解液多以有机溶剂为载体，其中添加一定浓度的钠盐。钠盐在有机溶剂中的溶剂化能力、溶解性、稳定性直接决定了电解液的离子传输动力学，也就决定了SIBs的快充性能上限。此外，在宽工作温区条件下，有机溶剂的易挥发性、不稳定性、凝固性等对SIBs的安全运行造成了严重困扰。基于此，需要探究电解液中溶剂或钠盐各组分之间作用机制与相容特性，并能够根据具体工况针对性的选择不同电解液体系。
(2) 隔膜核心问题主要是其离子输运能力、机械强度、热收缩等。隔膜主要的作用是隔离正负极，使两者之间电子隔绝，避免内部短路而造成电池失效。隔膜离子输运能力会直接影响正负极之间离子交换效率，由于隔膜传导离子的本质是通过隔膜多孔结构所吸收的电解液来输运离子。因此，需要探究隔膜中孔分布与电解液浸润之间的关系；而隔膜中多孔结构的分布会直接对其机械强度产生影响，进而影响隔膜对正负极的隔离作用，对SIBs的安全性产生影响。此外，极端条件下隔膜的性质，如高温下的收缩性、低温下的脆性等，都是影响SIBs应用范围的重要因素。
(3) SIBs器件核心问题是电芯老化、失效机理。相比技术成熟的LIBs, 商业化SIBs仍处于起步阶段，关于其电芯老化、失效机理仍不明确，尤其是在大规模SIBs储能电站中的老化、失效行为。对于该问题的深入研究，可以有效提升SIBs器件的使用安全性，且可以通过采取相应抗老化策略提升其使用寿命。
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