随着社会的逐步发展及科技水平的不断进步,便携电子设备和动力汽车行业得到迅速发展,使得人们对储能的要求逐渐提高。锂离子电池和钠离子电池以其较高的能量密度、循环寿命长、成本低廉及安全性能好等优点成为了当今比较主流的储能方式。目前被广泛商用的电池负极材料为石墨,其理论比容量较低,仅为372 mAh·g^-1,石墨较低的理论容量和能量密度已经不能满足当今移动电子设备及动力汽车行业的迅猛发展的需求,寻找到比容量高、循环性能好的材料成为当今电池负极材料的研究重点。磷化锡（Sn₄P₃）是一种由磷原子层和锡原子层交替堆叠而成的层状半导体材料,该材料对Li和Na都展现良好的电化学活性,同时具备储锂和储钠能力,且具有较高的理论比容量和良好的循环可逆性。Sn₄P₃材料将Sn与P结合,使其具有Sn和P的协同储锂/钠机制,Sn的高导电率弥补了P导电性差的弱点,充放电反应生成的Li₃P和Na₃P相又可充当保护基质防止Sn的聚集,这种协同效应对Sn₄P₃材料内部稳定性有重要作用。而纳米化Sn₄P₃又具有粒径小,比表面积较大的优点,缩短锂/钠离子迁移路径,提高电导率及能量密度等。凭借这两点优势,本课题具体研究内容及结果如下:（1）使用直流电弧等离子体法制备Sn纳米粒子,将Sn纳米粒子作为前驱体通过高温固相法与红P反应,在350℃时生成Sn₄P₃。经过XRD、TEM和SEM等微观表征手段,证明所制备的Sn₄P₃物相纯度高,结晶度良好,样品是由直径5¹0nm的纳米球颗粒堆积而成。（2）将Sn₄P₃纳米粉体组装成锂离子电池并进行电化学性能测试。在100 mA·g^-1电流密度下,首次放电容量高达1969 mAh·g^-1,库伦效率为85%,经过100次循环后,放电比容量仍能保持在430 mAh·g^-1;在300 mA·g^-1电流密度下,经过100次循环后,容量仍能维持在356 mAh·g^-1,展现出良好的循环可逆性。这主要是由于纳米化Sn₄P₃具有更小粒径抑制体积膨胀及Sn和P的协同储锂机制维持材料内部稳定的共同作用。总之,Sn₄P₃纳米结构在作为锂离子电池负极材料时,放电容量较高,循环稳定性好,是一种具有发展潜力的锂电池负极材料。（3）将Sn₄P₃纳米粉体组装成钠离子电池并进行电化学性能测试。在100 mA·g^-1电流密度下,首次放电容量高达1463 mAh·g^-1,经过100次循环后,放电容量为80mAh·g^-1,待循环至200圈时,放电容量仍可保持在73 mAh·g^-1,相比应用于钠电池负极材料的其他纯相化合物,展现出更高的放电容量和更好的循环可逆性。