锂离子电池因能量密度高、循环寿命长和环境友好等优势已成功应用于智能设备、电动汽车上,但是锂源的有限性和分布不均等缺点限制了它们未来在大规模电能储存系统的使用。与锂离子电池相比,钠离子电池由于广泛可用的钠资源和低廉的成本而重新引起人们的兴趣,在电网储能系统中具有巨大的应用潜力。目前,由于缺乏合适的负极材料,阻碍了钠离子电池的进一步发展。因此,开发高性能钠离子电池负极材料是当前研究工作的重点。金属硫族化物包括金属硫化物、硒化物,因其具有较高的理论容量和丰富的物理化学性质而受到科学界的密切关注。然而,钴镍基硫/硒化物导电性差,充放电过程中体积膨胀效应严重导致其电化学性能不理想。为了解决上述问题,本论文以钴镍基硫/硒化物为研究对象,通过设计并构筑具有异质结构的硫/硒化物来改善电化学反应动力学和电极结构稳定性,并系统研究了其结构优势与储钠机制。主要研究工作如下:1.以共沉淀法合成的钴镍金属有机框架（CoNi-MOF）为模板,经原位硒化、多巴胺包覆、退火处理,制备了氮掺杂碳涂层的异质CoSe2@NiSe2纳米花（CoSe2@NiSe2@NC）。3D花状结构通过向各个方向释放结构突变引起的应力,可以有效缓冲电极材料的体积膨胀。同时,其组成的2D纳米片可以提供大的比表面积、与电解质充分接触和传质通道,缩短电子和离子的传输距离。因此,当用作钠离子电池负极时,异质CoSe2@NiSe2@NC纳米花展现了良好的倍率能力和循环稳定性,即在3 A g-1的电流密度下可保持330 m A h g-1的高倍率容量,在0.2 A g-1的电流密度下可稳定循环100圈,容量衰减不明显。2.上述CoSe2@NiSe2@NC电极电化学测试结果表明氮掺杂碳涂层的异质纳米花改善了CoSe2@NiSe2的储钠性能,但是循环性能不是很理想。于是,本章我们利用MOFs衍生原位构建碳壳/碳纳米管导电网络来提升储钠性能,即借助溶液法合成了Ni-ZIF-67,经外延生长ZIF-8,高温碳化,硒化、退火过程制备了Ni3Se4@CoSe2@C/CNTs异质多面体。导电的碳壳/碳纳米管网络不仅促进Na离子和电子的传输,而且能够有效地容纳体积膨胀,进一步增强了Na离子存储能力。电化学测试结果显示,Ni3Se4@CoSe2@C/CNTs异质多面体在0.5 A g-1的电流密度下循环300圈,可逆容量达284 m A h g-1;在1 A g-1的电流密度下循环600圈,可逆比容量高达243 m A h g-1。3.前面的工作我们对活性物质进行碳涂层工艺实现了储钠性能的提升。本章通过设计并制备中空结构对储钠性能进行优化,即利用共沉淀法制备镍钴普鲁士蓝类似物（Ni Co-PBA）,经气相硫化、水热过程,Re S2纳米阵列成功耦合在中空的Ni S2@Co S2纳米立方体上（Ni S2@Co S2@Re S2）。中空Ni S2@Co S2@Re S2纳米立方体表现出突出的结构优势,超薄Re S2纳米片可以缩短Na离子的扩散路径,中空Ni S2@Co S2纳米立方体可以缓冲转化反应引起的体积膨胀和结构应变,异质界面的耦合效应有利于促进电化学反应动力学。所制备的Ni S2@Co S2@Re S2电极表现出优异的储钠性能,在3 A g-1的电流密度下,可逆容量达到297 m A h g-1;在1 A g-1的电流密度下循环500圈,容量仍保持在396 mA h g-1。