近年来,随着电子设备的普遍应用,电池在日常生活中随处可见。钠离子电池因其低成本和资源丰富等优势,成为了继锂离子电池之后最具竞争力和应用前景的能源储存设备。钠离子电池的负极材料包括锡、锑、锗及其合金等过渡金属,因其理论容量大、电导率高、价格低廉、可逆性强等优点,已得到广泛研究。然而,这些材料在充放电过程中会发生严重的体积膨胀和粉化,严重阻碍了其作为负极材料地进一步应用。为了解决这些问题,对材料进行纳米化或与其他材料复合是被普遍采用的解决手段。本论文研究课题选择以锡基材料为主体,将其分别与聚吡咯、石墨烯和氮掺杂三维石墨烯复合作为钠离子电池负极材料,来优化其电化学性能。具体研究内容如下:（1）采用冰水浴的方法制备出单质Sn金属,将单质Sn用吡咯单体包覆形成核壳结构的Sn@PPy复合材料。对Sn和Sn@PPy在相同的条件下测试其钠离子电池的电化学性能,首次放电比容量分别为785.5 mAh g^-1和873.4 mAh g^-1,且Sn@PPy负极在200圈循环后的保持容量为192.5 mAh g^-1。阻抗曲线拟合分析证明Sn@PPy用于钠离子电池负极具有比单质Sn更大的钠离子扩散系数。实验结果表明Sn单质与吡咯单体聚合形成的Sn@PPy负极具有更好的循环稳定性,原因是PPy外壳能够有效缓冲Sn在充放电过程中的体积膨胀,缓解电极材料的粉末化。（2）通过冰水浴共沉淀法合成Sn Sb纳米颗粒,再采用水热法将Sn Sb与还原氧化石墨烯复合形成Sn Sb/r GO。在0.1 C的充放电倍率下,Sn Sb和Sn Sb/r GO负极获得的首次放电比容量为844.2 mAh g^-1和946.2 mAh g^-1。此外,Sn Sb/r GO负极在200圈之后的保持容量为200.4 mAh g^-1,其循环性能明显优于Sn Sb负极。经电极动力学分析表明Sn Sb/r GO负极不仅具有更快的钠离子扩散速率,而且由于还原氧化石墨烯的存在,Sn Sb/r GO电极在充放电过程中存在着电容性贡献,因此表现出更好的循环性能和倍率性能。（3）进一步采用冷冻干燥和高温还原法制备出具有三维网络结构的Sn Sb/3D-r NGO复合材料,该网络结构在抑制Sn Sb纳米粒子的团聚方面发挥了关键作用,并且促进了表面驱动的电容性贡献。通过一系列的电化学性能测试,结果表明在相同的测试条件下,Sn Sb/3D-r NGO作为钠离子电池负极材料具有更优异的表现,这是因为三维结构具有很高的比表面积和活性区域可以接触和吸附更多的钠离子,使Sn Sb/3D-r NGO负极不仅通过扩散过程贡献容量,而且提供了一种表面驱动的容量贡献机制。电化学分析结果表明,Sn Sb/3D-r NGO作为钠离子电池的负极,其在0.1 C时呈现出的比容量为1169.6 mAh g^-1,可逆比容量为55%,并且在200次循环后保持的比容量为479.3 mAh g^-1。