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正负极材料作为碱金属离子电池的重要组成部件,其高容量,稳定的循环性能和高倍率性一直是电池的研究热点。因此,本文选取R-MnO2作为正极材料和FeP作为负极材料,使用第一性原理方法结合实验手段研究R-MnO2放电过程的结构变化以及充放电过程的电化学性能,通过模拟计算K和Na在FeP结构中的迁移路径以及迁移能用于明确其作为钠离子和钾离子电池负极材料具有不同倍率性的扩散机理。对正极材料R-MnO2,第一性原理计算结果表明,Na在其中的稳定位置处于4c位,充Na结构逐渐从孔道型MnO2转变为层状NaMnO2型结构,且当充Na摩尔浓度(CNa,单位:mol%)为0.04时,材料具有孔道结构;当CNa在0.04 mol%0.42 mol%之间时,材料是孔道与层状结构的混合相;当CNa大于0.42 mol%时,材料具有层状NaMnO2型结构,这与我们的XRD实验结果一致。实验存在其首圈放电电压平台低于第二圈放电电压平台的现象,与一般情况相反,通过第一性原理方法对体系费米能级以及最高占据轨道的计算发现,R-MnO2和NaMnO2之间的费米能级差小于Na0.33MnO2与NaMnO2之间的费米能级差,这使得R-MnO2转变成NaMnO2的电压平台低于Na0.33MnO2转变为NaMnO2的电压平台。对负极材料FeP,实验中以FeP/C作为负极材料,钾离子电池的倍率性优于钠离子电池的倍率性。为了解释这个现象,本工作使用第一性原理方法计算了Na/K在FeP体系中的扩散。为了获得势能面,首先计算了Na/K在体系中的7个不同结合位（标识为S1、S2….S7）,研究发现最稳定位为S1位。因此,从S1位作为Na/K的扩散起始位置,经过次稳定位逐渐扩散到下一个最稳定的S1位。为此,我们考虑了四种扩散路径P0?P4,其中P0为直接一步扩散路径,用于与多步扩散进行比较。使用CI-NEB方法计算发现,Na/K在FeP体系中的扩散为多步扩散。迁移能对扩散活化能起主要作用,其大小与Na/K在体系中的结合能有关,且在最容易的扩散路径P1中,K的最大扩散活化能（2.89 eV）明显小Na的最大扩散活化能（3.99 eV）。因此,FeP作为负极材料,钾离子电池的倍率性能将高于钠离子电池的倍率性能。