近年来,可再生能源在世界范围内得到迅猛发展,而大规模储能技术是代替可再生能源,并且进行发电技术的关键核心。由于钠资源相对丰富,水基钠离子电池被认为是新一代电池的最佳选择。而水基钠离子电池使用无机钠盐水溶液作为电解质溶液,可以从根源上消除安全隐患,它具有易组装、价格低廉、绿色能源、功率高的优势。因此本论文以负极材料NaTi₂（PO₄）₃为研究对象,优选最佳合成条件,同时进行适当的改性研究,并以NaTi₂（PO₄）₃为水基钠离子电池负极材料,研究其电池的电化学性能。1、溶胶-凝胶法合成了NaTi₂（PO₄）₃负极材料。将前驱体经不同煅烧温度600℃,700℃,800℃,900℃的处理,700℃显示为最佳合成温度。在此温度下合成的NaTi₂（PO₄）₃负极材料的相组成更纯。不同温度下的材料在1mol/L Na₂SO₄的水溶液里,进行循环伏安测试对比,700℃下的材料有更好的循环可逆性,其氧化还原峰也最强。1mol/L Na₂SO₄的水溶液里电化学性能比较好,其在溶液中的电化学行为也与文献中报道的相似。2、采用自组装合成了分层多孔状的NaTi₂（PO₄）₃材料,材料的电化学性能用循环伏安曲线和充放电曲线来描述。与参照样品对比,本电极材料的电化学性能测试结果最佳。本材料的扩散系数为10^-12-10^-13cm2/s数量级,大于两种参照样品的扩散系数数量级。分层多孔状的NaTi₂（PO₄）₃材料在1C电流密度下比容量为129.4mAh·g^-1,电流密度2C下获得比容量为114 mAh·g^-1。本材料在电流密度2C下交替循环300周之后,可以获得稳定的比容量92 mAh·g^-1,库伦效率接近100℅。通过电化学的测试显示出其具有良好的充放电性能和较高的充电比容量,并且该材料具有非常好的循环稳定性。3、采用简易的方法合成了核-壳复合结构有序阵列的NaTi₂（PO₄）₃材料,本材料与参照样品对比,用循环伏安测试和充放电测试对材料进行了表征。对该种材料进行了交流阻抗测试,其测试结果显示核-壳复合结构有序阵列的NaTi₂（PO₄）₃材料有低的电阻值,和好的导电性。实验结果表明材料的电化学性能更佳且循环稳定性能更好。该材料组成的全电池有超长的使用寿命,在1C电流密度下可以循环500周,容量保持率为84%,库伦效率接近100%。在10C电流密度和60C电流密度下交替循环1000周,容量保持率为70%,库伦效率接近100%。达到目前水基钠离子电池的最高程度。另外,核壳复合结构为研究高性能聚阴离子材料提供了新策略。