3、钠-空气电池
作为金属-空气电池的一种，钠-空气电池在原理上通过氧气与碱金属离子反应生成氧化物而进行工作。正极即空气电极，采用多孔碳或多孔金属形成传输氧气的通道进行还原反应，同时也是反应产物的生成基体。放电反应通过氧化产物填充空位进行，而当这些空位被完全填满后放电反应即终止。催化剂的使用有利于氧的氧化和还原反应的进行，通常分散在多孔基体上。图10所示的是钠-空气电池的基本原理。
不同于锂-空气电池的研究的热门，钠-空气电池的发展尚处于起步阶段。Peled等于2011年提出了改善锂空气电池性能的新概念，即利用液态熔融钠替代金属锂负极，在高于金属钠熔点（98℃）下工作，得到钠-空气电池。如图11(b)所示，电池内部组成包括钠电极、ETEK空气电极（美国E-TEK公司生产），以及两者之间的电解质膜；电池外部两端为金属铜盘，覆盖有铝箔的石墨盘，上部开孔使氧气可以通过ETEK空气电极的碳布进入电池内部。电池内部的详细组成如图11(a)所示，ETEK空气电极为涂覆Na2CO3的Pt，钠电解质在空气电极表面的涂覆可改善电解质和电极间的接触性；玻璃隔膜用电解液浸润，电解液成分为0.1mol/Lcalix[6]pyrrole（CP），1mol/LNaClO4和1%高比表面Al2O3粉分散于聚乙二醇二甲醚/碳酸丙二酯（polyethyleneglycoldimethylether/propylenecarbonate，PEGDME/PC）（90∶10体积比）。CP的加入可以有效地提高钠离子的迁移数。
液态钠电极的使用很好地避免了充电过程中金属枝晶在负极表面的形成，任何生成的钠枝晶都会被液相吸收；电池工作温度的提高加速了电极动力学过程并降低了电解质阻抗，有利于电池性能的发挥。另外，在温度高于100℃的条件下，电池成分对水蒸气的吸收可以忽略，因而大气水成分的干扰基本可以忽略。
