由于钠源的丰富性和低成本,钠离子电池近年来受到了广泛的关注。虽然人们已经提出了一些具有良好电化学性能的负极材料,但要开发出适合钠离子电池的高能量密度和良好的循环性能的负极材料仍是一个很大的挑战。在众多的阳极材料中,Na₂Ti₃O₇（NTO）因其高比容量和较低的充放电电压平台而最具发展前景。然而,Na₂Ti₃O₇的结构不稳定性和低的导电性限制了其进一步的实际应用。纳米结构的Na₂Ti₃O₇其比表面积大,与独特的材料结构一定程度上弥补了其导电性差、钠离子扩散系数小的缺点,但是仍需要对其进行一定的改性,以提高它的电化学性能。本论文采用水热法探究最佳超长Na₂Ti₃O₇纳米带的反应温度,并与RGO复合形成Na₂Ti₃O₇/RGO复合电极材料,然后以泡沫镍为基体,将Na₂Ti₃O₇原位生长在其表面,形成Na₂Ti₃O₇/Ni复合电极材料,最后通过相关物理表征和电化学性能测试,对制备出的复合材料进行分析研究,主要得到以下结果:（1）通过水热法合成纯Na₂Ti₃O₇纳米带薄膜。探索不同反应温度对所制备材料形貌的影响。结果显示,采用水热法得到最佳反应温度为220℃,时间24 h。在SEM表征下,观察到所制备出的超长Na₂Ti₃O₇纳米带宽度在150 nm左右,长度在几十微米,其规整的带状相互交错构成多孔网络结构。将制备得到的超长Na₂Ti₃O₇纳米带进行自组装,得到Na₂Ti₃O₇纳米带柔性自支撑电极材料。电化学测试结果显示,在电压范围为0.01-2.5 V,电流密度为100 m A·g^-1下,电池首次放电比容量为143.27 m Ah·g^-1,循环100次后的比容量仅为42.43 m Ah·g^-1,表明纯相Na₂Ti₃O₇纳米材料的循环性能和倍率性能都较差,分析原因是其本身导电性差导致。（2）通过水热法辅以真空抽滤法制备了Na₂Ti₃O₇/RGO复合材料,研究了不同比例的石墨烯含量对样品电化学性能的影响。将该复合电极材料进行SEM等物理表征发现,复合过程中Na₂Ti₃O₇纳米带的形貌几乎没发生变化,且RGO能够均匀分散到Na₂Ti₃O₇纳米带间。电化学性能测试结果表明:在100 m A·g^-1电流密度和0.01-2.5 V电压范围内,复合石墨烯重量比率为25%的复合材料电化学性能最佳。与纯Na₂Ti₃O₇纳米带薄膜电极比较,其首次放电比容量由143.27m Ah·g^-1提高到374.33 m Ah·g^-1,在循环100次后容量由42.43 m Ah·g^-1提高到123.52 m Ah·g^-1,材料的电化学性能明显提高。交流阻抗测试分析发现该复合材料的电荷转移阻抗减小到590Ω左右,说明RGO提高了电子导电性和电荷迁移速率,使其拥有优异的电化学性能。（3）采用水热法制备Na₂Ti₃O₇/Ni复合材料。从SEM图可以看出,Na₂Ti₃O₇纳米带在泡沫镍的表面生长,其长度大约为20μm左右,比纯相Na₂Ti₃O₇纳米带短。电化学测试发现,该复合材料在100 m A·g^-1电流密度和0.01-2.5 V电压窗口下,其第2圈和第100圈的放电比容量分别为185 m Ah·g^-1和114 m Ah·g^-1,容量保持率为62%,充放电曲线平台与CV曲线氧化还原峰电位很好的对应。循环性能与倍率性能研究表明该复合材料具有较好的循环稳定性,泡沫镍的引入也对其改性起到了至关重要的作用。