钠离子电池由于钠资源丰富,具有成本低廉等优势,是锂离子电池的可靠替代品。然而钠离子的半径大于锂离子,使其电池体系在电极材料的结构和电化学动力学上具有更高的要求。红磷单质具有已知最高的理论比容量,但是导电性差且循环过程中体积变化巨大。引入过渡金属与红磷单质复合,制得的过渡金属磷化物具有理论比容量较高、导电性较好等优点,受到研究人员广泛的关注。本论文采用液相法、水热法分别制备不同结构的前驱体,经高温磷化后得到一系列过渡金属磷化物/碳复合材料,并研究其储钠性能及机制。Cu单质具有优异的导电性,为5.7×107 S m-1。采用液相法,基于生物质海藻酸钠分子链中的羧基与+2价的铜离子发生络合反应,在室温条件下制得Cu-海藻酸前驱体。磷化的同时,海藻酸被碳化成磷/氮共掺杂碳（P/N-C）纳米片。放电过程中生成的Cu具有高导电性,有利于电子的传导。P/N-C纳米片对Cu3P的包覆和保护,使磷化生成的Cu3P尺寸在30 nm左右,且颗粒粒度分布均匀,同时能够有效防止Cu3P纳米颗粒的团聚,缓冲充放电过程中产生的体积变化,维持电极结构的稳定。Cu3P@P/N-C纳米片为转换型负极材料,展现出良好的循环稳定性和倍率性能:在5.0和10.0 A g-1电流密度下分别展现出177.1和144.8 m A h g-1的可逆容量;在5.0 A g-1电流密度下,循环2000次之后仍能保持118.2 m A h g-1的容量。MoP具有更高的理论比容量(633 m A h g-1)。采用水热法,以PVP为模板,经过奥斯特瓦尔德熟化过程制得GO包覆Mo O2中空纳米球前驱体。在磷化过程中,GO的包覆防止Mo O2中空纳米球团聚,Mo O2中空纳米球又阻止GO片层的堆叠,最终成功地制得r GO包覆MoP中空纳米球。中空结构增大了材料的比表面积,使得电解液能充分浸润活性物质,有利于发挥出MoP的储钠容量潜力。其提供的额外空间,可以缓冲充放电过程中MoP体积膨胀所带来的应力变化。r GO具有良好的导电性,可以增加电极整体的导电性;其包覆能够提高MoP中空纳米球的分散性,防止团聚。r GO包覆MoP中空纳米球的储钠机理为转换反应机理,在5.0和10.0 A g-1电流密度下分别展现出300.9和199.8 m A h g-1的容量。在1.0 A g-1电流密度下,循环600次之后,仍然保留353.8 m A h g-1的可逆容量;在10.0 A g-1的大电流密度下,循环3000次之后,仍然保留183.4 m A h g-1的可逆容量。此外,发现赝电容效应对储钠容量起到了重要的作用,在1.0 m V s-1扫描速率下的容量贡献比例达到64.7%。赝电容效应与扩散控制的电化学反应之间的协同作用,展现出较高的容量,同时可以快速的进行充放电。为了协同发挥Cu3P高导电性和MoP高比容量的优点,对二者进行复合。采用液相法,在较易合成的Cu-MOF中引入磷钼酸,制得双金属NENU-5前驱体,解决了Mo-MOF较难合成的问题。对前驱体进行磷化后成功地制得了MoP/Cu3P@C核壳微米笼。核壳结构提供了内部的空间缓冲材料充放电过程中的体积膨胀。而引入的导电性碳对MoP和Cu3P起到包覆和保护的作用,不仅可以提高电极整体的导电性,还能够进一步缓解体积膨胀产生的应力。MoP具有更高的理论比容量,可以提高复合材料整体的储钠容量;而Cu3P在放电过程中产生的Cu单质具有高导电性,可以降低电池的电荷转移阻抗,有利于提高复合材料的循环稳定性。因此,MoP/Cu3P@C核壳微米笼具有良好的循环稳定性:在1.0 A g-1电流密度下,循环100次之后保持307.8 m A h g-1的容量;在5.0 A g-1电流密度下,循环6000次之后仍能保持132.1 m A h g-1的容量。