钠离子电池具有资源丰富及价格低廉等优势,被认为是最有可能取代锂离子电池的储能器件之一,而电极材料对电池性能具有极大的影响。其中,正极材料占据着最重要的地位,正极材料的性能高低直接决定了最终钠离子电池的性能指标。因此,对正极材料的研究是开发高性能钠离子电池的关键,也是现在研究的重点和热点。最近,具有钠超离子导体（NASICON）结构的Na₃V₂（PO₄）O₂F由于结构稳定,工作电压高,理论容量和理论能量密度高而引起了极大的关注。尽管Na₃V₂（PO₄）O₂F具有较高的离子传导性,但是它极差的电子传导性限制了材料的实际循环容量和倍率性能。为了解决这些问题,本文利用微波水热法合成了Na₃V₂（PO₄）O₂F微纳结构,分别采用碳材料复合和金属离子掺杂改变电极材料的内在结构,以提高电极材料的电导率,通过实验探索了材料结构与电化学性能之间的关系,具体工作如下:1、通过微波水热法制备了纯Na₃V₂（PO₄）O₂F和Na₃V₂（PO₄）O₂F和石墨烯的复合材料,通过多种测试表征证明,微波水热法能够成功制备出Na₃V₂（PO₄）O₂F,并且石墨烯的加入不会影响制备产物的结构。在电极的循环性能和倍率性能两方面都有了较大提升,在1C的电流密度下,纯Na₃V₂（PO₄）O₂F的容量为68 mAh g^-1,而复合石墨烯之后的容量可以达到127 mAh g^-1,即使是在20C的大倍率下,依然可以保持100.5 mAh g^-1的可逆循环容量,循环2000次之后容量保持率仍可以保持在80%以上。2、在微波水热法合成Na₃V₂（PO₄）O₂F研究的基础上,为改善电子导电性差的问题,通过研究不同剂量Mn元素对Na₃V₂（PO₄）O₂F中钒位进行体相掺杂,发现掺杂后得到的Na₃V_2-xMn_x（PO₄）₂O₂F（x=0.02,0.04,0.06）系列化合物中,当x=0.04时,电池的电化学性能最好,在1C倍率下可以保持约80 mAh g^-1的可逆循环容量,放电比容量明显高于x=0.02和0.06锰掺杂比例的Na₃V₂（PO₄）O₂F的⁶0mAh g^-1和⁴0mAh g^-1,并且倍率性能上有了明显的提升,在高达20C的电流密度下,可保持37.3mAh g^-1的放电比容量。3、通过溶胶凝胶法制备出NaV₃（PO₄）₃/C负极材料与石墨烯和Na₃V₂（PO₄）O₂F的复合物作为正极材料组装成了全电池。NaV₃（PO₄）₃/C半电池在电流密度为100 mA g^-1的电流密度下经过300次充放循环,放电比容量为185.2 mAh g^-1。而全电池的工作电压介于1.5-3 V之间,放电中压为2.3 V,可循环容量约为50 mAh g^-1,循环稳定性较佳,同时具有较好的倍率性能,在1000 mA g^-1的大电流密度下比容量为34 mAh g^-1。