Bei der Natrium-Schwefel-Batterie (NaS) wird das Prinzip der flüssigen Elektrolyte und der festen Elektroden umgekehrt. Im Gegensatz zu anderen wiederaufladbaren Batterien haben NaS-Batterien einen festen Elektrolyt.
Bei dem Elektrolyt der NaS-Batterie handelt sich um eine keramische Membran aus Aluminiumoxid, die die Reaktionsräume voneinander trennt. Bei höheren Temperaturen zwischen 290 und 350 Grad Celsius wird die Keramikmembran durchlässig für Ionen. Die Anode ist eine geschmolzene Elektrode aus Natrium und die Kathode ist flüssiger Schwefel.
Natrium-Schwefel-Batterien haben eine Energiedichte von über 200 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 100 W/kg. Ihr Wirkungsgrad liegt bei ca. 80 %. Nachteilig ist die hohe Betriebstemperatur. Diese liegt zwischen 290 Grad Celsius und 350 Grad Celsius und sorgt dafür, dass die Elektroden flüssig bleiben. Eingesetzt werden Natrium-Schwefel-Batterien zukünftig als Energiespeicher und in der Elektromobilität.