近年来,钾离子电池因其优异的理论性能以及丰富的钾储量,作为锂离子电池的替代物,其成为了储能领域的热点话题,因此电极材料的开发对钾离子电池的发展至关重要。过渡金属硫族化合物因其独特的层状的结构,成为了一种有潜力的电极材料。与石墨相似,在过渡金属硫族化合物的层间存在着微弱的范德华力,这将有助于储能离子的传输。然而,过渡金属硫族化合物在应用时,通常需要与其他材料进行复合。因此,合理的设计过渡金属硫族化合物材料,对于其在储能领域的发展和应用具有重要意义。本文选用传统的TiS2作为钾离子电池的电极材料,以缺陷工程的方式实现对其结构的再构筑,提升电化学性能。并研究了阴阳离子两种空位缺陷的可控性,以及对电化学性能的影响和作用机理。第一部分探究了阴离子缺陷（S空位）形成的可控条件,以及缺陷对电化学性能的影响。通过退火的方法,在煅烧时提供Ti粉,成功在其表面引入了6种不同浓度的S空位。经XRD、XPS、EPR、TG等测试技术验证发现改变煅烧温度以及钛粉的重量,可以调控缺陷的浓度。得益于S空位缺陷的优异特征,钾离子电池的循环寿命,倍率性能以及动力学性能都得到了明显的改善。此外,缺陷的浓度可以影响电化学性能的改善效果。在所有浓度不同的缺陷样品中,300+5Ti揭示了最好的电化学性能,在电流密度为50 m A g-1时,循环500圈后其容量保持率为原始状态TiS2的三倍。电荷转移电阻(Rc t)也从262.5Ω减少到105.5Ω。循环10圈后,300+5Ti的Rct值仍然可以保持最小。第二部分是在第一部分的基础上使用退火的方法,将Ti空位成功引入在TiS2的表面,退火温度为300℃,S粉与TiS2的重量比为5。这一部分不仅探究了其对电化学性能的影响,还对其储能机制进行了探索。经XRD、XPS、EPR等测试技术验证发现,Ti空位引入至缺陷表面后,其化学环境的变化刚好与S空位相反。将其应用在碱金属离子电池中,Ti空位也具有提高电化学性能的能力。是因为Ti空位的存在可以减弱离子插入过程中的微观应力和应变,从而减轻宿主材料的体积膨胀,以保持结构稳定性,获得良好的循环能力。其次,Ti空位也可以通过调节碱金属离子的插入位点来稳定晶体结构。此外,Ti空位的存在也有助于电池动力学性能的提升,包括电荷转移电阻和电子电导率。对比发现,相同条件下产生的Ti空位作用效果,明显优于S空位。结合原位XRD技术,发现Ti空位的存在,可以维持结构的稳定性。并使用密度泛函理论计算验证了Ti空位的功能性。