伴随着世界各国的快速发展,人类各方面需求也变得更加迫切,其中最重要的一项便是能源。锂离子电池因为高能量密度、高循环稳定性等特性在电动汽车、电网储能等应用中处于主导地位。但是,锂资源的储量少以及分布不均匀等问题使得锂离子电池制作成本逐年升高。为了降低储能系统的生产成本,继续发展电池储能体系,钠离子电池和钾离子电池逐渐被科研人员所研究。首先,钾资源和钠资源储量丰富,这对于降低电池储能体系的成本具有重要意义。其次,K⁺/K的标准电极电位为-2.93 V vs.SHE,与Li⁺/Li的标准电极电位-3.04 V vs.SHE极其接近,而Na⁺/Na的标准电极电位为-2.71 V vs.SHE,略高于Li⁺/Li的标准电极电位;甚至在部分电解液中,K⁺/K的标准电极电位比Li⁺/Li的标准电极电位更低,这使得钾离子电池能够提供与锂离子电池相当甚至更高的能量密度和输出电压。再者,对于路易斯酸度而言,钾离子的路易斯酸度极小,所以溶剂化离子小,去溶剂化能也小,使得钾离子在电解液中的扩散更快。相较而言,钾离子电池与钠/锂离子电池相比具有独特的优势,因此,发展钾离子电池是未来电池储能系统的重要选择之一。目前,钾离子电池的正极材料主要有过渡金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝及其类似物和有机化合物等。在负极材料方面,主要有过渡金属硫化物、有机材料和合金化合物等。现在报道的钾离子电池负极材料普遍比容量不高、循环性能不稳定,满足不了实际应用,这就促使科研人员寻找具有更优异性能的钾离子电池负极材料。众所周知,锰基材料因为其制备简单环境友好的特性而被应用于包括锂离子电池在内的诸多领域。同时,过渡金属硫族化合物具有较高的比容量而在锂离子电池和钠离子电池中作为广泛应用的负极。然而,以上材料在钾离子电池中的相关报道不多,因此研究它们在钾离子电池中的应用对于钾离子电池和该材料本身均具有重要意义。本论文基于这个思路,采用简单易行的合成方法合成了一系列钾离子电池新型负极材料,并研究了它们的电化学性能。本论文的主要内容如下:（1）采用两步法直接合成了具有网状结构的Ca₂Mn₂O₅材料,并将其作为负极应用于钾离子电池。实验结果表明该材料具有良好电化学性能。在100 mA g^-1的电流密度下,首圈放电比容量为202 mA h g^-1,经过40圈循环过后,放电比容量维持在79 mA h g^-1。（2）采用简易的方法直接合成了片状结构的Cu₂S和C的复合材料,片状结构的Cu₂S扦插在碳骨架当中。该复合材料被用作钾离子电池负极,同时测试其电化学性能。实验结果显示,Cu₂S@C复合材料在高达2000 mA g^-1电流密度下循环400圈后表现出良好的循环性能,相应放电比容量为206 mA h g^-1,每圈衰减率约为0.13%。（3）采用环境友好的原料合成了三维多孔开放碳骨架支撑的FeSe@C复合材料,并将其应用于钾离子电池负极体系。实验中,在电流密度为500 mA g^-1、电压窗口为0.01-3.0 V的条件下,FeSe@C电极循环200圈后依然维持着298 mA h g^-1的放电比容量。同时该材料在钾离子电池中可能的储钾机理和钾离子扩散系数也获得了初步研究。综上所述,本论文对三种新型负极材料进行了储钾性能研究。三种负极材料均是在钾离子电池当中的首次应用,并且表现出了良好的电化学性能。本论文在为钾离子电池负极体系的研究添砖加瓦的同时也为将来相关负极材料的进一步探索奠定了一定基础。