钠电正极材料分为 3 类，各有特点且面临挑战。微观结构的不同导致钠离子在材料中的扩散路径和能垒差异，从而影响电化学性能，见图 1。

层状氧化物钠离子电池的正极材料中 P2 型和 O3 型层状氧化物因显著的发展潜力而成为研究的焦点。P2 型正极由 ABBA 型氧化物层组成。如图 2中 P2 型，钠离子在钠层中占据三棱柱间隙，并通过短路径迁移，赋予材料高倍率性能。由于初始钠含量较低，需提高电压至 1.5~4.5 V 以增加能量密度，但可能加速电池衰减。限制电压在 2.0～4.0 V 可提高循环稳定性，但会牺牲部分容量。因此，这些材料的特性需要在电池设计和应用选择中予以综合考虑，以达到最优的性能表现。

O3 型钠电正极材料结构为 ABCABC 型层状。如图 2 中 O3 型，钠离子主要嵌入钠层的八面体位置。由于钠离子需通过较长的迁移路径，O3 型材料的倍率性能通常不如 P2 型。而 O3 型材料具有高初始钠含量和高能量密度，能在 2.0～4.0 V 的低电压下保持优异循环稳定性。这些材料合成简便、环保，并与现有锂离子电池三元材料生产线兼容，有利于规模化生产。因此，O3 型层状过渡金属氧化物在钠离子电池商业化中展现出广阔的应用前景。

1.2 聚阴离子化合物 该类物质由硼、磷、硫、硅等元素构成的阴离子单元(XO4)n-及其衍生物(XmO3m+1)n-组成。这些材料通过诱导效应，提升工作电压，进而影响化学和电化学性能。其坚固的 3D 框架结构有助于减少钠离子脱嵌时的结构变化，从而提高材料的结构稳定性。另外，强 X—O 共价键抑制析氧反应，从而提升材料循环稳定性和安全性[10]。钒基聚阴离子材料在特定条件下可提供与锂离子电池相媲美的工作电压。NASICON结构电极因稳定性和离子导电性受青睐，但低电导率和有限容量限制了其应用。图 3展示了 NASICON型聚阴离子化合物结构特征。

1.3 普鲁士蓝/白化合物普鲁士蓝/白作为钠电正极材料新秀，备受关注。这些化合物具有面心立方结构，其中过渡金属离子与CN 配体形成六角配位，钠离子分布在三维通道与孔隙[13]。其开放框架结构的大间隙空间不仅赋予了高理论容量，还具备无毒等优势。图 4 为 3 种普鲁士蓝类似物的晶体结构。

此外，普鲁士蓝/白化合物成本最低，能量密度较高，开放三维结构利于钠离子脱嵌、安全性、倍率性好，这些因素进一步促进了它们的广泛应用。然而，这类材料在实际应用中也面临一些挑战。由于内部结构，这些材料振实密度低且结晶水难以去除，导致热循环稳定性差，易产生热缺陷，影响热容量和电化学性能。充放电时高热能可能加速过渡金属离子溶解，引起安全问题。钠电正极材料的分类比较详见表 1。