电池在我们的日常生活中扮演着重要的角色。特别地,钠/钾离子电池由于其高的安全性、低的成本、宽的工作温度量程等优点在能量存储和转换中发挥着重要的作用。因此,探索新型的钠/钾离子电池负极材料是推动其更快速发展的一种有效途经。目前,通过实验去筛选合适的电极材料往往会消耗大量的资源。第一性原理计算可以从理论的角度对材料的基本性质和可能的应用进行初步的探索。因此,本文以第一性原理计算为手段,设计和筛选了一系列新型的碱金属离子电池负极材料。主要研究内容如下:1、过渡金属碳化物（MXenes）由于其优异的导电性在能源领域表现出很大的应用潜力,因此我们设计了一系列的新型三元过渡金属碳化物（XYZC2）,并通过第一性原理计算对其稳定性和电子性质进行了研究。通过考虑能量性质,我们从147种初始结构中筛选出48种在能量上有利的结构。然后,通过声子谱计算,我们得到了 5种动力学稳定的XYZC2。从头算分子动力学（AIMD）计算表明XYZC2在室温下具有优异的热力学稳定性。此外,XYZC2由于其特殊的不对称“三明治”结构和可调的金属层,表现出不同于单一金属MXenes的电子性质。2、借助第一性原理计算,我们从吸附能、扩散能垒、平均开路电压等几个角度评估了 XYZC2作为钠/钾离子电池负极材料的可能性。钠和钾离子在XYZC2表面都表现出了较强的吸附能（-1.08～-1.63 eV）和较低的扩散能垒（0.01～0.03 eV）。此外,作为钠离子电池负极材料时,VHfMoC2和VHfWC2都表现出较好的结构稳定性和电化学性能,因此其可逆容量可以达到123 mAhg-1和153 mAh g-1,平均开路电压分别是0.59 V和0.58 V。总的来说,XYZC2表现出了较强的吸附能、较低的扩散能垒、以及合适的平均开路电压,因此我们从理论上可以预测XYZC2是一系列有发展潜力的钠/钾离子电池负极材料。3、基于第一性原理计算,我们研究了二维SiS2和SiSe2的稳定性和电子性质,并预测了其作为钠离子电池负极材料的性能。声子谱和AIMD计算表明SiS2和SiSe2都具有很好的晶格动力学和热力学稳定性。钠离子在SiS2和SiSe2表面的吸附能分别高达-1.01 eV和-1.24 eV。AIMD计算表明钠离子在SiS2和SiSe2中具有较大的扩散系数（6.72×10-5～1.06×10-3 cm~2/s）,这表明SiS2和SiSe2作为电极材料时有利于钠离子的迁移。另外,SiS2和SiSe2的平均开路电压分别是0.19V和0.25V,可逆容量分别是517 mAhg-1和864 mAhg-1,这些结果表明SiS2和SiSe2可能具有高的能量密度。总之,我们的计算结果表明SiS2和SiSe2是两种高性能的钠离子电池负极材料。