在过去的十几年中锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等优势占据了便携储能市场的主导地位,然而锂资源稀缺供应受限等问题随着大规模储能系统的发展逐渐暴露出来,这时与锂物理化学性质相似的钠进入了人们的视野,钠资源丰富易获取,金属钠因其较高的理论容量和较低的氧化还原电位被认为是钠基电池中比较有前景的负极材料,然而钠金属负极不稳定这一缺陷严重影响了其实际应用,比如在循环过程中,钠金属作为负极,涉及到枝晶生长和电极/电解质界面不稳定等问题,目前已有研究者采用构建人工SEI膜、电解液改性、合金化负极等方法解决上述问题。本论文主要研究钠金属负极,对于针对钠负极枝晶生长带来的循环稳定性问题,本文选用Na-M（M=Au,Sn和In）合金作为负极材料,与金属钠箔相比,合金箔具有更好的电解液/电极界面,为高效的沉积剥离循环提供了丰富的亲钠位点,而自演化形成的多孔Na-M结构能够缓解循环过程中的体积变化。主要研究内容如下:（1）本文采用Na-M（M=Au,Sn和In）合金替代钠金属作为新型的负极材料,只需将两种金属在特定温度下加热至熔融状态并混合均匀,待冷却后辊压制成箔,发现每种合金的掺杂阈值不同,经过接触角测试以及抗拉强度测试表明Na-Au合金抗拉效果最好且电解液润湿性能最佳,测试了在电流密度为0.5 m A cm-2条件下三种不同掺杂元素含量的合金的循环稳定性,结果发现在掺杂阈值内含量越多电池寿命越长。此外,三种合金电极的稳定性均优于纯金属钠电极。通过光学显微镜原位观察了金属钠与Na-Au电极的枝晶生长情况,发现Au的引入能在一定程度上抑制钠枝晶的生长,与普鲁士蓝匹配组装的全电池容量保持率和初始容量也优于纯钠电极。（2）基于上一章的结论,为了实现金属钠负极的实际应用,避免金属钠过量造成的安全隐患,本章研究有限容量下的超薄、高效率的Na-Au合金负极,通过理论计算不同容量下电极的厚度,和光学显微镜下测量的电极厚度大致相同,通过电解液优化,在0.5 m A cm-2下5 m Ah cm-2的超低容量Na-Au电极可稳定循环350小时,通过SEM发现在不同程度的剥离条件下,电极呈自演化的多孔形貌,且电极并没有由于体积膨胀导致坍塌,形成的多孔合金骨架为钠离子提供了亲钠的活性位点,使其均匀沉积,在循环过程中保持结构稳定性,最终改善电池性能和安全性。