钠离子电池是一种利用钠离子(Na+)作为电荷载体的可充电电池。与锂离子电池类似，钠离子电池也是由正极（层状过渡金属氧化物NaxMO2、普鲁士白类、聚阴离子化合物(XOm)n-）、负极（无定形硬碳、无定形软碳、钠合金、金属氧化物）、隔膜、电解液（碳酸酯类有机溶剂）、电解质（六氟磷酸钠、高氯酸钠）、集流体（正负极均为铝箔）等结构组成。

图片来源：中科海钠，中国银河证券研究院

与锂相比，钠的丰度和成本较低，因此钠电池作为锂电池的潜在替代品受到了广泛关注。同时也面临着一些挑战，比如能量密度和功率密度较锂电池低、与固体电解质界面（SEI）和电极材料稳定性相关的问题。

钠离子电池中气体的析出机理包括几个过程。在开路过程中，钠电极表面的电解质发生自发还原，从而释放出氢气H2、二氧化碳CO2和乙烯C2H4等气体。

钠电池的产气行为较复杂，受多种因素影响。电解质溶剂的选择，如线性和环状结构的碳酸盐，在产气中起到了关键作用。

正极和负极之间的串扰也会导致气体的释放。例如，H2可能是由电池内的水和杂质被还原产生的，但可溶物质氧化释放的质子也可以被还原为H2。二氧化碳可以有多种来源，包括质子对碳酸盐的化学分解和路易斯碱（如H2O、OH-、CH3ONa）催化开环的环状碳酸盐。

1、安全性：气体的释放会导致电池内部压力的积聚，从而导致泄漏、膨胀甚至破裂。了解电池的产气行为有助于设计更安全的电池系统并防止潜在危险。

2、性能和效率：电池产气可能与电池内部的副反应和寄生反应有关，这会降低电池的整体效率和性能。通过研究电池产气，研究人员可以识别并抑制这些反应，从而提高电池性能并延长循环寿命。

3、电极和电解质稳定性：气体的析出通常与电极材料和电解质的稳定性有关。通过研究电池产气，研究人员可以深入了解降解机制，并确定提高电极和电解质稳定性的策略，从而提高电池的整体耐用性。

电弛原位产气量测定仪GPT

参考文献

(1)Unraveling gas evolution in sodium batteries by online electrochemical mass spectrometry. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.07.005

(2)《锂离子电池制造工艺原理与应用》，杨绍斌