现有的钠离子电池正极材料大多为过渡金属氧化物,而氧化物的晶格对钠离子限制比较大,导致其电化学性能较差。硫酸钠盐类的材料由于其价格低廉并且合成制备过程较容易受到了广泛的关注,是极具潜力的新一代钠离子电池电极材料。对于锂离子电池中的电极材料脱嵌锂的机制认识已经比较全面,但是对于钠离子电池正极材料脱嵌钠的机制和锂离子电池电化学反应机制还是有一定差异,不能直接套用其理论。本文重点运用电化学阻抗谱技术,探讨电极动力学过程及其电极界面的性能,寻求此类电极的容量衰减的机理。主要研究内容和结果如下:（1）分别采用了水热法和溶胶凝胶法制备了NaFe（SO₄）₂,并用XRD和SEM方法对其进行了表征,同时研究了其钠离子电池电化学性能。水热和溶胶凝胶方法合成的NaFe（SO₄）₂在10 mA?g-1倍率下容量接近,分别为83 mAh?g-1和80mAh?g-1,并且都有较高的容量保持率,但是水热法制备的材料在大倍率下性能较好,在200 mA?g-1倍率下容量为40 mAh?g-1。而溶胶凝胶法制备的材料200mA?g-1倍率下容量为31 mAh?g-1。两种方法制备的NaFe（SO₄）₂性能比较接近,但水热法制备的材料倍率性能较好。（2）采用水热法合成了棒状形貌的NaFe₃（SO₄）₂（OH）₆材料并和石墨烯进行了复合,分别采用了XRD、SEM、TEM、FTIR和TGA等技术对所合成材料的结构形貌进行了表征。对于钠离子电池,在1.5 V⁴.5 V的电压窗口范围内,NaFe₃（SO₄）₂（OH）₆/GNS材料首周充放电容量分别为138.7 mAh?g-1和102 mAh?g-1,在循环65周之后,可逆容量为96 m Ah?g-1,可逆容量保持率在96%。电化学阻抗谱测试结果显示,NaFe₃（SO₄）₂（OH）₆/GNS电极在首次脱钠过程中分别出现了钠离子通过固体电解质相界面膜（SEI膜）的迁移、材料的电子电导率、电荷传递过程相关的半圆,并详细分析了它们的变化规律。（3）采用水热法合成制备了长度在1.3 um左右的“哑铃型”纳米棒状Na₂Fe_xFe_1-x（SO₄）₂（OH）_x。在钠离子电池中,2.0 V⁴.2 V下,10 mA?g-1电流密度下,首周可逆容量为106 mAh?g-1,65周循环之后,可逆容量为74 mAh?g-1,容量保持率为70%。当其电压窗口范围扩大至1.5 V⁴.5 V时,在高电位出现较大氧化峰归因于钠离子的过度脱出。此时,10 m A?g-1电流密度下首周可逆容量为154mAh?g-1,65循环周之后,可逆容量为115 mAh?g-1,容量保持率为74%。EIS测试表明,Na₂Fe_xFe_1-x（SO₄）₂（OH）_x电极首周脱钠过程中,出现了高频区钠离子通过SEI膜的半圆、中高频区材料电导率相关的半圆、中频区电荷传递的半圆、低频区过度脱钠引发的电极材料相结构转变的半圆以及低频区钠离子固态扩散过程相关的斜线。通过对比其第二周脱钠过程EIS图谱,得出其高电位下过度脱钠引起的相结构转变过程会导致其SEI膜在循环过程中显著增厚,明显的影响其循环稳定性能。在锂离子电池中,Na₂Fe_xFe_1-x（SO₄）₂（OH）_x电极在2.0 V⁴.2 V范围下,10mA?g-1电流密度下可逆容量达到120.1 mAh?g-1,循环了65周后,可逆容量为90mAh?g-1,容量保持率为75%,当其电压窗口扩大至1.5 V⁴.5 V时,10 m A?g-1电流密度下首周可逆容量为226.3 mAh?g-1,10周循环之后可逆容量趋于稳定为176.2 mAh?g-1,65周之后,可逆容量保持为154 mAh?g-1。