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锂离子电池作为一种可充电二次电池具有高能量密度、长寿命和安全等优点,已成为便携式电子产品中主要电源设备。近几年来,钠离子电池由于其原料丰富、价格低廉等优势成为全球能源研究领域的热点,并且在大型储能设备如智能电网和电动汽车中有良好的应用前景。电极材料作为钠离子电池发展的关键技术已经过大量研究。其中,正极材料主要分为层状过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物等类型,负极材料主要有碳材料、合金材料和钛酸盐等类型。作为正极材料,具有商业化潜力的层状过渡金属氧化物P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2不仅成本低而且理论容量值很高,但在电化学循环过程中容量衰减速度过快,循环稳定性差;聚阴离子型化合物NaTi2(PO4)3由于其三维的空间结构具有良好的离子传输通道和化学稳定性,是一种理想的负极材料,但其过低的电子电导率导致钠离子在电化学过程中传输受阻,严重影响电化学性能。为了提高P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2的循环稳定性和NaTi2(PO4)3的电子电导率,本论文开展了以下的研究工作:(1)利用非电化学活性金属元素Zn作为掺杂剂,采用固相反应法在P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2基础上掺杂少量的Zn,成功制备出P2-Na0.67[Fe0.4Mn0.55Zn0.05]O2化合物;再在P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.15]O2基础上用少量的Zn分别替换Fe或Mn金属元素,采用固相反应法合成出系列化合物:P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.1Zn0.05]O2、P2-Na0.67[Fe0.1Mn0.7Ni0.15Zn0.05]O2和P2-Na0.67[Fe0.1Mn0.7Ni0.1Zn0.1]O2。通过XRD、SEM的方法对合成产物进行材料表征,并分别将材料组装成半电池后进行电化学性能测试。掺杂后的P2-Na0.67[Fe0.5Mn0.5]O2循环稳定性改变不大,但P2-Na0.67[Fe0.2Mn0.65Ni0.15]O2经过掺杂后循环稳定性得到一定的提高。(2)采用化学自组装法,利用交联剂PEI进行NaTi2(PO4)3前驱体氨基化,并与氧化石墨烯(GO)在低温下进行肽键反应,最后热处理得到NaTi2(PO4)3-rGO的复合材料。通过XRD、SEM的方法对合成产物进行材料表征,并组装成半在电池进行电化学性能测试。未包覆石墨烯的NaTi2(PO4)3起始容量小且迅速衰减,包覆石墨烯后NaTi2(PO4)3在1C倍率下有良好的循环稳定性能。