由于钠资源成本低廉且分布均匀,所以钠离子电池成为了新型储能电池的研究热点之一。钠离子电池虽然具有与锂离子电池相似的工作原理、更好的低温性能及更高的安全性,但在大规模商业化应用前仍需要克服一些关键障碍。首先就是需要开发出具有高比容量和良好循环稳定性的正极材料。作为钠离子电池正极材料,铁基普鲁士蓝类似物(Fe HCF)因为具有开放式框架结构、对环境友好、成本低廉、制备工艺简单及理论比容量高等优点而受到广泛关注。mediators of inflammation但是,在该类材料中通常会存在较多的空位缺陷及结晶水,且无法完全去除,使得其作为钠离子电池正极材料时会表现出较差的循环稳定性和倍率性能,这将严重限制其应用前景。本文重点针对Fe HCF作为钠离子电池正极材料时表现出较差的循环稳定性和倍率性能的问题,结合国内外的学术研究进展,分别通过添CB-839加钠盐辅助合成、碳包覆及优化电解液体系这三类不同原理的方法对其形貌结构和电化学性能进行改善。通过对添加钠盐辅助合成和碳包覆后样品的形貌结构表征及动力学测试来分析循环稳定性和倍率性能得到改善的原因。最后通过适配电导率和钠离子迁移数更高的Na PF_6基碳酸酯类电解液进一步提高Fe HCF的循环稳定性和电化学动力学。具体工作内容如下:(1)通过添加硫酸钠辅助合成出低空位缺陷的Fe HCF,有效提高其循环稳定性和倍率性能。通过对产物进行动力学测试,并结合循环后电极的非原位SEM、HRTEM和XRD表征测试,进一步分析了循环稳定性和倍率性能得到提高的原因。最后还讨论了不同补钠化合物及不同添加量对正极材料Fe HCF储钠性能的影响。(2)通过室温共沉淀法将Fe HCF原位生长在氧化石墨烯的基底上。对比研究不同碳材料包覆后的形貌结构及电化学性能差异发现,氧化石墨烯包覆可以降低低自旋铁的氧化还原反应活性,从而缓解在充放电过程中低自旋铁所带来的晶格畸变,继而实现循环稳定性的显著提高。最后进一步讨论了不同氧化石墨烯添加量对包覆后样品形貌结构及电化学性能的影响。(3)基于正极材料Fe HCF和Na PF_6基碳酸酯类电解液的相容性展开了一系列的研究。通过对比不同溶剂配方下的充放电电压曲线分析了正极材料Fe HCF在Na PF_6基电解液中充电异常的原因,进而提出在EC/PC(1:1)的混合溶剂中添加10%的DMC以抑制在充电过程中Na PF_6的分解。最后通过对电解液物化性质的测试,并结合循环后电极的表征测试,分析了正极材料Fe HCF在1M Na PF_6+EC/PC/DMC(0.45:0.45:0.1)+5%F寻找更多EC电解液体系中电化学性能得以提高的原因。该论文共有图48幅,表5个,参考文献134篇。