由于钠具有储量高、成本低以及跟锂物理化学性质相似的特点,因此钠离子电池（SIBs）被认为是储能领域最有希望替代锂离子电池的方案之一。目前钠离子电池正极材料已经取得了显著的进展,但负极材料仍需进一步开发研究。钠离子电池负极材料中,碳质材料由于具有成本低、环保性高、产量高、优异的电化学稳定性以及力学性能等优点而备受关注。本论文通过设计并制备具有特殊结构的碳空心球,采用杂原子掺杂碳空心球对其储钠性能进行改性。论文研究了不同杂原子掺杂碳空心球的物相组成、微观结构,形貌特征及电化学性能。具体研究内容如下:（1）以SiO2球作为模板,以间苯二酚/甲醛树脂为碳源,以1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐为氮源,采用两步法制备出氮掺杂碳空心球（NHCSs）。SEM、TEM以及EDS结果显示,氮元素均匀分布在碳空心球表面,并以吡啶氮、吡咯氮和石墨氮的形式进入碳材料晶格。NHCSs用作SIBs负极材料时表现了良好的电化学性能:电流密度0.1 A g-1下循环120次后的比容量仍为177.4 m Ah g-1;在5 A g-1大电流条件下循环900次后的比容量为86.4 m Ah g-1。（2）以SiO2球作为模板,以间苯二酚/甲醛树脂为碳源,以1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐为氮源和硫源,采用两步法制备出氮、硫共掺杂的碳空心球（NSHCSs）。BET检测结果表明NSHCSs具有较大的比表面积(510 m~2 g-1),可以确保其具有足够的电极/电解质界面以进行电荷转移反应,方便电解质的扩散和Na+的快速传输。电化学测试说明NSHCSs具有优异的储钠性能:电流密度0.1 A g-1下循环100次后仍具有238.7 m Ah g-1的比容量;在5 A g-1大电流条件下循环900次的比容量为124.7 m Ah g-1。与单一的氮元素掺杂不同,氮、硫共掺杂的协同效应可以使碳材料得到更好的倍率性能和循环性能。（3）以间苯二酚/甲醛树脂球为碳源,以1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺盐为氮源,采用一步法制备出氮掺杂多孔碳空心球（NHPCS）。XRD结果表面其层间距为0.386 nm,扩大的层间距会有助于Na+的嵌入/脱出过程,从而改善碳负极的电化学性能。将NHPCS用在SIBs负极领域,表现出优异的倍率性能和良好的循环性能:在电流密度0.1 A g-1下循环100次后的比容量仍为206 m Ah g-1;在5 A g-1大电流条件下循环900次后的比容量为112.7 m Ah g-1。（4）以间苯二酚/甲醛树脂球为碳源,以1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐为杂原子氮、硫源,采用一步法制备出氮、硫共掺杂的多孔碳空心微球（NSHPCS）。XRD结果表明杂原子氮、硫的共掺杂增大了层间距。BET测试则说明NSHPCS样品也具有较大的比表面积(643.6 m~2 g-1)。电化学测试表明NSHPCS具有优异的储钠性能:电流密度0.1 A g-1下循环100次的比容量仍为235.9 m Ah g-1;在5 A g-1大电流条件下循环900次后比容量为133.1 m Ah g-1。杂原子氮、硫共掺杂后,能显著提高碳空心球材料的电子性能,从而得到具有优异储钠性能的电极材料。