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丰富的磷酸盐化合物是钠离子电池系统良好的电极材料来源。非常有代表性的是NASICON型磷酸盐,它因为具有开放的三维骨架,较大的离子扩散通道,而拥有较高的离子传导性,可是此类材料也有电子传导性较低的固有缺点,因此NASICON型化合物的各种改性方法不断地被研究。还有一种langbeinite型磷酸盐,结构和组成与NASICON型磷酸盐非常相似,离子的传输性较优越,因此也是一种很有潜力的超离子导体。这两种材料由于结构的稳定性,以及开放式框架以及大的3D通道,促进较大钠离子提取和插入而被广泛研究。本文重点研究了掺杂Cr元素的NASICON型NaTi2（PO4）3和langbeinite型Na2Cr Ti（PO4）3。通过材料表征、电化学测试来探究材料的电化学性能,通过分子动力学（MD）模拟来研究材料的离子跃迁机制、DNa+和能垒。具体研究内容如下:（1）以一水合硝酸钠、醋酸铬、钛酸四丁酯、磷酸二氢铵为原材料,用溶胶-凝胶法制备了Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3/C样品。经电化学测试,该材料展示出了良好的倍率性能、循环性能和容量保持率。倍率测试从1C-7C又回到1C电流密度时,比容量恢复到与开始1C电流密度时相近的128.1mAh g-1。在1C电流密度下循环1000圈后,可逆容量高达96.4 mAh g-1,容量保为65.1%。（2）用MD方法模拟研究对比Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3、NaTi2（PO4）3的钠离子跃迁机制,并推算出它们的能垒和DNa+。二者钠离子跃迁路径是相似的,但Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3晶格中的钠离子比NaTi2（PO4）3晶格中的钠离子更加活泼,因为Cr元素的掺入,使得间隙M2位点有Na+占据,间隙Na+与M1位点Na+的协同跃迁加速钠离子的扩散。由MD模拟计算得到NaTi2（PO4）3能垒为1.41eV,室温下（RT）的DNa+为2.2×10-25cm~2·s-1,Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3能垒为0.32eV,室温下的DNa+为1.68×10-9cm~2·s-1,Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3比NaTi2（PO4）3的DNa+大16个数量级,能垒小1.09 eV。同时,用NEB法计算得到NaTi2（PO4）3和Na1.25Cr0.25Ti1.75（PO4）3的能垒分别为0.59eV、0.315eV。（3）用MD模拟来研究langbeinite型Na2Cr Ti（PO4）3的Na+跃迁机制并计算能垒和DNa+。钠离子在晶格中三维、各向同性跃迁,该扩散路径由金属离子骨架大cage的环境决定,钠离子只能交替的在Na（1）和Na（2）位点跃迁,而没有Na（1）-Na（1）位点或者Na（2）-Na（2）位点跃迁的情况。Na2Cr Ti（PO4）3的能垒为0.78 eV,RT时DNa+为2.16×10-16 cm~2·s-1。与常见钠离子电池或水系钠离子电池负极材料相比,该材料的DNa+具有优势,因此,我们认为Na2Cr Ti（PO4）3也是钠离子电池或水系钠离子电池的优秀材料。