钠离子电池与锂离子电池原理类似，钠离子存在本征缺陷。钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理、结构相似。虽然钠和锂处于同一主族，具有很多相似的物理化学性质，但是钠离子相对锂离子在电池应用中存在着一些不同：1）钠的标准电极电势(-2.71 V)低于锂(-3.02V)，使得钠电池的输出功率不高。2）Na+(23 g/mol)的比重比Li+(6.9 g/mol))大，导致钠离子电池的比能量密度相对较低。3）Na+半径(1.02 Å)比 Li+半径(0.76 Å)大，导致其在正负极中脱嵌相对困难。 钠离子电池正极技术路线主要有层状金属氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类化合物等。钠离子电池正极材料主要包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物、转化材料（过渡金属氟化物、硫化物等）以及有机材料（共轭羰基或氧化还原活性化合物）。其中，前三类商业化程度进展较快，实际比容量可达 100-200mAh/g，三种材料各有优劣。层状氧化物类似目前的锂电三元正极的结构，能量密度高，但循环性差；聚阴离子化合物类似磷酸铁锂的结构，安全性和稳定性好，但能量密度低；普鲁士蓝类化合物成本低，但是导电性差。 层状过渡金属氧化物应用相对成熟和广泛，主要有 O3 型和 P2 型，两种类型各有优势。钠离子在层状材料中迁移的扩散势垒比锂离子低，层状化合物作为储钠材料非常有优势，因此层状过渡金属氧化物通常成为钠离子电池正极材料的首选。层状过渡金属氧化物结构通式一般为NaxTMO（2 x≤1，TM 为 Ni、Mn、Fe、Co、Cu 等 3d 过渡金属的一种或几种）。根据 Na+的配位环境及 O 的堆积方式，可以将层状氧化物材料分为 O3、P3、P2、O2 等不同类型，其中钠离子电池层状氧化物正极材料大多以 O3 和 P2 两种结构存在。O3 型和 P2 型各有优势，O3 型具有更多的钠位，可以提供更多的钠离子，因此具有更高的理论容量和更高的初始库伦效率，P2 型结构更稳定，钠离子迁移的扩散势垒比 O3 型低，因此具有更好的离子导电性和倍率性能。目前主流钠离子电池厂家如中科海钠、钠创新能源、英国 FARADION 公司等都采用了层状金属氧化物路线。