钠离子电池因资源丰富、成本较低和环保安全等优点,被认为有望成为下一代储能系统。目前,负极材料作为关键材料制约着钠离子电池的实用化发展,且寻求一种合适的负极材料至关重要。金属磷化物因具有高的理论比容量和低的存储电位,在钠离子电池中引起人们的广泛关注。然而因导电性较差和体积膨胀率较大的问题,导致其较差的倍率性能和循环稳定性。针对以上问题,本论文选用过渡金属镍、钴制备金属磷化物,通过碳包覆/复合、纳米化和元素掺杂等方式对复合材料进行结构设计和调控,同时以制备的金属磷化物/碳复合材料为钠离子电池负极材料,系统研究电极材料结构与电化学性能之间关系,以及在钠离子全电池中的应用。主要研究内容如下:（1）通过简单的水热法、气固相反应在泡沫镍上原位生长三维石墨烯和磷化镍纳米片阵列复合材料（Ni₂P/3DG）,并将其用作自支撑型钠离子电池负极。由于超小尺寸和均匀分布的Ni₂P晶体颗粒,Ni₂P/3DG在200 m A g^-1下循环100圈后仍能保持402.6 m Ah g^-1,位于纳米片阵列结构中的3DG保证了电子的高速传输,使其在1000 m A g^-1下仍具有273.3 m Ah g^-1。同时纳米片阵列结构使得Ni₂P/3DG复合材料具有88.28%首圈库伦效率及166.9%的体积膨胀率。（2）为进一步优化Ni₂P/3DG循环性能,通过控制反应体系对其进行设计。研究表明活性物质取向生长进而形成分层次纳米板结构,且在p H=4时得到最优形貌和电化学性能。Ni₂P/3DG在1000 m A g^-1下长循环1000圈后仍保持155.4 m Ah g^-1,体积膨胀率为149.1%,优异的循环稳定性归因于分层次结构可有效地抑制充放电过程中体积变化,同时增加电极材料和电解液之间的浸润性,3DG可提供快速、连续的电子传输。以Ni₂P/3DG为负极和Na₃V₂（PO₄）₃为正极组装成全电池,循环50圈后仍能保持143 m Ah g^-1。（3）以镍基MOF衍生制备得到石墨化碳包覆的Ni₂P多面体颗粒（Ni₂P@C-N）,该材料具有大量的微孔和介孔结构,可以有效地增加活性物质与电解液的浸润性,石墨化碳层结构为离子和电子传输提供了导电基底,同时进一步限制嵌钠-脱钠过程中的体积变化,最后引入碳纤维作为导电集流体有效地分散材料,防止其发生团聚（Ni₂P@C-N?CF）。结果表明Ni₂P@C-N?CF在1000 m A g^-1下循环1000圈后具有196.8 m Ah g^-1,容量平均每圈衰减率为0.04%。同时在柔性半电池中重复地机械弯曲100次后,容量仍能保持81.7%,进一步组装成全电池后,表现出217.4 Wh kg^-1的能量密度。（4）通过引入第二种金属,对材料进行结构调控,制备得到镍掺杂的钴基MOF前驱体,并通过气固相法制备得到石墨化碳包覆的镍掺杂的磷化钴（Ni-Co P@C-N）。实验结果表明通过引入第二种金属制备得到Ni-Co P@C-N的比表面积介于其各自单金属衍生磷化物之间,而电化学性能和离子扩散动力学大于其各自单金属衍生磷化物,表明实现了比表面积与电化学性能之间的平衡。同时将其负载在碳纤维上,在2000 m A g^-1下表现出270.0 m Ah g^-1倍率比容量,优异的电化学储能归因于石墨化的碳层增加材料导电性同时抑制材料充放电过程中的应力变化,镍钴双金属协同作用,微孔结构缩短了离子扩散路径,以及合适的比表面积增加了材料的浸润性同时防止过低的首圈库伦效率。同时全电池测试中表现出231.1 Wh kg^-1的能量密度。