钠离子电池中正负极材料和电解质是决定其电化学性能优劣的重要组成部分。以下是一些关于钠离子电池正负极材料的研究进展：
正极材料：包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝以及有机正极材料等。例如，钒基聚阴离子材料因出色的长循环稳定性和高安全性而受到关注。为解决氟磷酸钒钠合成工艺存在的如高温烧结导致产物不纯、能耗高等问题，有研究创新性地筛选并引入具有特定基团的添加剂，在低温液相体系里首次实现了兼具高结晶度和高性能的氟磷酸钒钠正极材料的可控快速制备，降低了材料制备成本和设备能耗。
负极材料：包括转化类型、合金类型和碳材料等。
北京理工大学材料学院陈人杰教授和谢嫚副教授的钠离子电池课题组采用水热和后续煅烧的方法制备了 Fe₂VO₄@CMK-3 复合材料。该材料有序介孔结构的 CMK-3 作为碳支架，显著提高导电性；散落在 CMK-3 表面的 Fe₂VO₄暴露出更多活性位点；纳米复合结构在循环过程中提供充足的体积膨胀缓冲空间，应用于钠离子电池负极材料时实现了稳定的循环性能。
浙江大学涂江平教授团队的研究表明，无定形碳的缺陷点可作为钠离子储存的位点，掺杂的非晶碳特别是富电子元素掺杂的非晶碳是很好的储钠负极。例如，用磷量子点成功地制备氮、磷共掺杂的无定形碳，其容量增大，循环寿命延长，容量保持率提高。
四川大学化学工程学院新能源材料与器件课题组设计并合成了层状 Na₂Ti₃O₇和隧道 Na₂Ti₆O₁3 的复合结构。该复合材料打破了单一结构的缺陷，提高了材料的电化学性能，其结构特征通过同步 XRD 和粉末 XRD 等手段得到验证，两种结构的协同机理通过电化学方法以及结合原位 XRD 等手段深入探讨和分析，复合结构的反应动力学也通过 GITT 和非原位 EIS 等技术进行了研究。
西安交通大学宋江选教授团队发展了一种新型高比容、长寿命钠离子电池负极材料红磷 / 硫化聚丙烯腈。该团队设计并制备的硫化聚丙烯腈作为导电基体富含 C-S-S – 官能团，可与红磷形成化学键合（C-S-P），能解决大体积膨胀下活性物质与导电基体脱离的问题，提高电极材料电导率，抑制磷在循环中的体积膨胀，并使电极材料上形成稳定的固体电解质界面，从而改善电极材料的循环稳定性和库伦效率。
硬碳材料具有储钠容量较高、来源广泛、成本低廉等优势，是目前最具产业化前景的钠离子电池负极材料之一。硬碳材料根据来源可分为树脂基硬碳、沥青基硬碳以及生物基硬碳材料。其中生物质基硬碳的前驱体为可再生资源，来源丰富，且具有独特的微观结构与自掺杂效应，具有较高的可逆比容量，极具商业化潜力。
总体而言，对于钠离子电池正负极材料的研究仍在不断深入，旨在开发出高性能、高稳定性且低成本的正负极关键材料，以推动钠离子电池在大规模储能电站、电动交通等领域的广泛应用。同时，在研究过程中，也在不断探索新的材料体系、结构设计和制备方法，以进一步提升钠离子电池的性能和竞争力。