钠离子电池具有成本低、环境友好、循环寿命长、性能稳定等优点，在储能、低速电动车等领域发挥突出的作用。作为影响钠离子电池性能的关键性材料，钠离子电池隔膜越来越受到重视，目前研究的钠离子电池隔膜大部分集中在聚合物高分子隔膜、玻璃纤维隔膜等具有较好的钠离子电导率的绝缘材料，其中较为集中在高分子聚乙烯或聚吡咯纳米材料方面。
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钠离子电池隔膜的性能需求
高分子钠离子电池隔膜的基本性能需求为：
（1）绝对的电子绝缘性。材料必须确保将正负极材质有效隔开，以免产生短路，造成严重的安全问题；
（2）良好的孔隙率。高分子材料的间隙达到通过钠离子的目的，要略微大于钠离子的大小，保证离子通过；
（3）良好的渗透性，即具有低电阻和高离子传导率；
（4）化学稳定性。要有很好的电化学耐腐蚀性，在电解液中不发生任何氧化还原反应；
（5）较好的力学韧性。隔膜需要具有一定的韧性，电池在组装过程中需要挤压和拉伸，在此过程中不能出现断裂和破损；
（6）热稳定性。隔膜材质需要能够在较宽的温度范围内使用，超出温度范围能够自动闭合或保护。
主流钠离子电池隔膜类型
钠离子电池隔膜的市场主流类型包括超高分子量聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜和非织造布类复合隔膜。国内对钠离子电池隔膜材料的研究相对较少，主要集中在聚烯烃类复合隔膜、玻璃纤维滤纸型隔膜、有机聚合物无纺布型隔膜。
其中玻璃纤维滤纸型隔膜是一种无机材料制成的纤维隔膜，由于价格昂贵、材质较厚、拉伸强度低，目前大部分应用于实验室和小规模中试阶段；聚烯烃类复合隔膜和有机聚合物无纺布型隔膜已经规模化量产，在安全性方面已得到检验，但是这两种材质在热稳定性方面和电解质融合方面还有待进一步探索。
1.非织造布/无纺布类复合钠离子隔膜
非织造布类复合钠离子隔膜具有热稳定好、孔隙率好、改性容易等特点备受关注。常见的非织造布隔膜材质包括聚酰亚胺(PI)、聚酯膜、纤维素膜、聚酰胺膜、芳纶膜、氨纶膜等。
该类隔膜可以使用有机纤维干法熔喷法和湿法铺设，最佳方法是使用静电纺丝。通过控制压力能够有效控制非织造布类电池隔膜的孔径大小，有助于电池的安全性。非织造布类电池隔膜的渗透性和吸收率均优于常规高分子类聚烯烃电池隔膜。
2.高分子类聚烯烃钠离子隔膜
目前商用最为广泛的是高分子聚烯烃复合隔膜，改性材料具有力学强度高、化学稳定性好、润湿程度高和价格低廉的特点。良好的隔膜应具有丰富的孔洞结构、均匀的孔径分布、合适的厚度、达标的机械强度、合适的孔隙度、良好的热传导性和碘化学稳定性，有助于促进钠离子传导。PP膜、PE膜由于耐腐蚀性强、强度高等优点，被广泛应用锂电池中。由于钠电池技术与锂电池一脉相承，所以目前钠电池基本沿用锂电池隔膜。目前，商业化锂电池隔膜主要是聚乙烯（PE）隔膜、聚丙烯（PP）隔膜以及PE和 PP复合多层微孔膜。
3.其他高分子钠离子电池隔膜
还有一种基于双基体包封渗透(DMEP)的新型高分子离子电池隔膜及其制备方法。该方法采用同轴喷嘴以一定的喷射速率比控制溶液的输出，纺丝后实现DMEP，一次性解决了膜的高孔隙率和强拉伸性能之间的矛盾。聚丙烯腈(PAN)基体包覆在纤维表面，DMEP膜具有较好的表面润湿性、较好的电解质吸收率和较好的孔隙率，薄膜的抗拉强度和断裂应变也相应提高。
这一结果是基于纤维的双基体PAN和聚乙烯醇(PVA)的不规则相互穿透和纤维之间的多点结合。DMEP 膜具有良好的离子电导率(1.77 mS/cm)、热稳定性(270 ℃)和电化学性能。良好的力学性能、离子电导率和电化学性能表明DMEP复合隔板具有较大应用的潜力。
4.纤维素纸钠离子电池隔膜
聚烯烃微孔隔膜具有较好的电化学和化学稳定性，但其熔点低、热稳定性差，在高温条件下易发生热收缩，导致电池短路甚至发生安全事故。为了不影响电池电化学性能并得到具有较高热稳定性的钠离子电池隔膜，采用纤维素纸制备复合钠离子电池隔膜。
纤维素纸是一种吸附性良好的多孔材料，具有绿色环保、成本低且可回收的特点。采用纤维素纸隔膜（CP隔膜）组装电池并在进行测试发现，CP隔膜没有对正极的电化学反应产生不利影响，同时使电池表现良好的电化学性能。
5.玻璃纤维钠离子隔膜
目前使用的钠离子电池隔膜中，玻璃纤维隔膜仅停留在实验室使用，原因之一是这种隔膜的力学强度差，造成了玻璃纤维隔膜难以在工业中大范围推广。但是玻璃纤维隔膜具有非常好的孔洞大小和孔隙率，对钠离子电池的性能影响很大。今后玻璃纤维隔膜需克服力学强度差的问题，以促进钠离子电池发展。
总结
目前市场上还是以锂离子电池为主，钠离子电池主要集中在科学研发阶段，在科学研发中大部分都使用的是玻璃纤维隔膜，这种隔膜的缺点非常明显，就是机械强度差，价格高昂，限制了玻璃纤维隔膜在市场上大范围推广。未来隔膜市场在成本上需要得到大幅度控制。目前锂离子电池中大量使用的是高分子聚合物隔膜，其最大的优点是价格较低，如果能够控制好高分子聚合物隔膜的孔洞大小和孔隙率，那么其在今后钠离子隔膜市场化过程中必将发挥重要的作用。
参考来源：
1.高分子材料钠离子电池隔膜的应用及发展趋势，王磊、高子伟、粟智（塑料科技）；
2.新型钠离子电池隔膜的制备及性能研究，张路鹏（郑州大学）；
3.锂离子电池与钠离子电池隔膜研究，曹诚英（上海交通大学）。
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