能源作为人类文明进步的物质基础，始终发挥着重要作用。它是人类社会发展不可或缺的保障。它与水、空气、食物一起构成了人类生存的必要条件，直接影响着人类的生活。。

能源工业的发展经历了从柴“时代”到煤炭“时代”、再从煤炭“时代”到石油“时代”的两次重大转变。现在已经开始从石油“时代”向可再生能源变革“时代”转变。

从19世纪初以煤炭为主要来源，到20世纪中叶以石油为主要来源，人类大规模利用化石能源已有200多年的历史。然而，以化石能源为主的全球能源结构，使其距离化石能源枯竭不再遥远。

以煤炭、石油、天然气为代表的三大传统化石能源经济载体将在新世纪迅速枯竭，并且在使用和燃烧过程中还会造成温室效应，产生大量污染物，污染环境。环境。

因此，减少对化石能源的依赖，改变现有不合理的能源利用结构，寻求清洁无污染的新型可再生能源势在必行。

目前，可再生能源主要包括风能、氢能、太阳能、生物质能、潮汐能和地热能等，其中风能和太阳能是当前世界范围内的研究热点。

然而，各种可再生能源实现高效转换和储存仍然比较困难，从而难以有效利用。

在这种情况下，为了实现人类对新型可再生能源的有效利用，需要开发便捷高效的新型储能技术，这也是当前社会研究的热点。

目前，锂离子电池作为效率最高的二次电池之一，已广泛应用于各种电子设备、交通运输、航空航天等领域。，发展前景更加艰难。

钠和锂的物理化学性质相似，具有储能作用。由于其含量丰富、钠源分布均匀、价格低廉，用于大规模储能技术，具有成本低、效率高的特点。

钠离子电池正负极材料包括层状过渡金属化合物、聚阴离子、过渡金属磷酸盐、核壳纳米粒子、金属化合物、硬碳等。

碳作为自然界储量极为丰富的元素，价格低廉且易于获取，作为钠离子电池负极材料得到了广泛认可。

根据石墨化程度，碳材料可分为石墨碳和无定形碳两大类。

硬碳属于无定形碳，其储钠比容量为300mAh/g，而石墨化程度较高的碳材料由于比表面积大、有序性强，难以满足商业化应用。

因此，实际研究中主要采用非石墨硬碳材料。

为了进一步提高钠离子电池负极材料的性能，可以通过离子掺杂或复合的方式提高碳材料的亲水性和导电性，从而增强碳材料的储能性能。

作为钠离子电池负极材料，金属化合物主要是二维金属碳化物和氮化物。除了具有二维材料的优异特性外，它们不仅可以通过吸附、插层的方式存储钠离子，还可以与钠离子结合，通过化学反应产生电容进行储能，从而大大提高储能效果。

由于成本较高且金属化合物获取困难，碳材料仍然是钠离子电池的主要负极材料。

层状过渡金属化合物的兴起是在石墨烯发现之后。目前，用于钠离子电池的二维材料主要有钠基层状NaxMO4、NaxCoO4、NaxMnO4、NaxVO4、NaxFeO4等。

聚阴离子正极材料首先用于锂离子电池正极，后来用于钠离子电池。重要的代表性材料包括橄榄石晶体，例如NaMnPO4和NaFePO4。

过渡金属磷酸盐最初用作锂离子电池的正极材料。合成工艺比较成熟，晶体结构较多。

磷酸盐作为三维结构，构建了有利于钠离子脱嵌和嵌入的框架结构，进而获得具有优异储能性能的钠离子电池。

核壳结构材料是近几年才兴起的一种新型钠离子电池负极材料。该材料在原有材料的基础上，通过精妙的结构设计，实现了中空结构。

较常见的核壳结构材料包括中空硒化钴纳米立方体、Fe-N共掺杂核壳钒酸钠纳米球、多孔碳中空氧化锡纳米球等中空结构。

由于其优异的特性，加上神奇的中空多孔结构，让更多的电化学活性暴露在电解液中，同时也极大促进了电解液的离子迁移率，实现高效储能。

全球可再生能源持续崛起，推动储能技术发展。

目前，根据储能方式不同，可分为物理储能和电化学储能。

电化学储能以其安全性高、成本低、使用灵活、效率高等优点满足了当今新型储能技术的发展标准。

根据电化学反应过程的不同，电化学储能电源主要包括超级电容器、铅酸电池、燃料动力电池、镍氢电池、钠硫电池、锂离子电池等。

在储能技术中，柔性电极材料因其设计多样性、灵活性、低成本、环保等特点吸引了众多科学家的研究兴趣。

碳材料具有特殊的热化学稳定性、良好的导电性、高强度和异常的机械性能，使其成为锂离子电池和钠离子电池的有前途的电极。

超级电容器可以在大电流条件下快速充放电，循环寿命超过10万次。它们是一种介于电容器和电池之间的新型特种电化学储能电源。

超级电容器具有高功率密度和高能量转化率的特点，但其能量密度较低，容易发生自放电，使用不当容易出现电解液泄漏。

燃料电池虽然具有无需充电、容量大、比容量高、比功率范围宽等特点，但其工作温度高、成本价格高、能量转换效率低等特点使其仅处于商业化进程中。用于某些类别。

铅酸电池具有成本低、技术成熟、安全性高等优点，已广泛应用于信号基站、电动自行车、汽车、电网储能等领域。污染环境等短板无法满足储能电池日益提高的要求和标准。

镍氢电池具有通用性强、发热量低、单体容量大、放电特性稳定等特点，但其重量较大，且电池串联管理存在较多问题，很容易导致单体熔化。电池隔板。