锂离子电池因自放电低、循环使用性高、容量高等特点得以商业化应用,便携式电子设备、可再生资源和新能源汽车等领域的储能系统都需要锂离子电池。然而地壳中的锂矿产含量（0.0065%）非常低,并且锂枝晶生长问题影响锂离子电池的安全性和稳定性。钠离子电池由于钠储量丰富（2.83%）、高充放电速率和无安全隐患等优势得到广泛关注,然而钠离子电池电极材料非常匮乏。二维材料具有特殊的结构和优异的物理性质,在能源存储领域具有广泛应用。此外,不同的二维材料可以通过较弱的范德华力构建二维异质结,二维异质结可以发挥二维材料的协同效应。基于第一性原理密度泛函理论,本论文设计了三种二维异质结作为钠离子电池电极材料,分析这三种异质结的几何结构、电子性质、钠离子吸附、扩散性质和理论比容量等方面内容。三项工作内容具体如下:（1）基于石墨醚/石墨烯异质结,我们探索其作为钠离子电池电极材料的可能性。该异质结具有固有的金属性质从而有利于电子的传输。钠离子在异质结的层间平均吸附能为-0.95 e V,比石墨醚和石墨烯表面的平均吸附能低,说明钠离子更倾向于嵌入到夹层中。钠离子在石墨醚表面、异质结层间和石墨烯表面的扩散势垒分别为0.21 e V,0.32 e V和0.10 e V,表明钠离子在石墨醚/石墨烯异质结中具有超高扩散迁移率。此外,该异质结的理论比容量可以达到493m Ah/g,比石墨烯/黑磷（431 m Ah/g）、石墨烯/磷（485 m Ah/g）和黑磷/氮化硼（445 m Ah/g）异质结的比容量高。这些结论说明石墨醚/石墨烯异质结可以作为钠离子电池新型和高性能的电极材料。（2）基于石墨醚/氮化硼异质结,通过我们的计算,石墨醚/氮化硼异质结是具有0.59 e V的窄带隙半导体,但是吸附单个钠原子后表现出金属特性,保障了充放电过程中所必须的导电性能。扶手椅和之字形方向的晶格匹配度分别为3.8%和2.6%,说明该异质结具有一定的结构稳定性。在室温环境下（300 K）分子动力学模拟显示该异质结具有良好的可逆性。钠离子在石墨醚表面的扩散势垒最低（0.17 e V）,氮化硼表面的扩散势垒最高（0.41 e V）,说明该异质结具有较高充放电速率和钠离子扩散速率。石墨醚/氮化硼异质结最大理论容量为460m Ah/g,该异质结可以满足钠离子电池电极材料对低扩散势垒、高充放电速率的需要。（3）将石墨醚和硅烯垂直堆砌搭建石墨醚/硅烯异质结。在循环充放电过程中较小的层间距（2.82?）可以缓解石墨醚/硅烯异质结体积的剧烈膨胀。分别在300 K和500 K温度下进行分子动力学模拟,证明该体系结构具有良好的热力学稳定性,有利于提高钠离子电池的循环使用次数。此外,石墨醚/硅烯异质结具有金属导电性质。钠离子在该异质结中的平均吸附能为-3.38 e V,比氮化硼/黑磷异质结中最小的吸附能（-2.81 e V）更低,可以有效避免钠化过程中钠离子的团簇化。此外,钠离子在该异质结上的最小扩散势垒为0.25 e V,说明钠离子在该异质结上可以自由的扩散移动。该异质结可以稳定容纳38个钠原子,理论比容量可以达到324 m Ah/g。这些性质说明石墨醚/硅烯异质结可以作为理想高性能负极材料应用于未来的钠离子电池中。