近年来,由于储量丰富和可以足够量充分使用的钠,作为一种新型的能量存储和转化器件的钠离子电池（SIBs）得到了广泛的研究。基于成本低、固有电子导电性高、对环境无污染且结构稳定的优点,碳质材料是一种可以用于钠离子电池负极的非常具有前景的材料。但是,如何进一步提高钠离子电池的库伦效率和和充放电容量仍然是一个挑战。设计和优化具有可以吸附和储存钠离子（Na+）的负极材料的结构对于高性能的钠离子电池至关重要。对碳进行杂原子掺杂已被证明是提高钠离子电池能量效率的一种有效的方法。杂原子掺杂可以增加碳晶格的层间距,加快电荷传输,引入缺陷,为Na+吸附提供更多的途径。基于上述考虑,围绕钠离子电池负极存在的关键科学问题,本论文中,我们制备了二元硼、磷共掺杂碳（BPC）和三元氮、硼和磷共掺杂碳（NBPC）,研究了不同异原子掺杂对碳的结构和储钠性能的影响,并探讨了储钠机理。论文的主要内容分以下三个部分:（1）硼、磷共掺杂碳（BPC）的制备及其储钠性能的研究。由于硼的原子半径（B:82 pm）接近于碳的原子半径（C:77 pm）,掺杂时硼原子可以取代碳原子,较容易结合到碳晶格中,从而增加碳平面中的局部缺陷。在碳晶格中引入的硼可以充当电子受体,通过将费米能级移至价带来增加电导率。磷掺杂时,较大的磷原子半径（P:110 pm）有利于扩大碳骨架的层间距。扩大的层间距可以加快Na+的插入/脱出速度,并增加钠离子电池的存储容量。杂原子掺杂碳的设计和可控制备对于钠离子电池的开发非常关键。在本工作中,通过一步热解成本低廉的四苯基硼钠（（C6H5）4BNa）和氯二苯基膦（（C6H5）2ClP）来制备硼、磷共掺杂碳（BPC）。得益于碳中硼和磷的双重掺杂,BPC中增加的层间距、缺陷和电导率提高了Na+的吸附能力、充放电过程中的物质传输和电荷传递。BPC中形成的多孔结构可以促进电解液的渗透,并能缓冲循环过程中的体积变化。当用作钠离子电池的负极材料时,可以获得高存储容量和优异的循环寿命。以制备的BPC800样品组装的钠离子电池,在0.05 A g-1下,经过100次循环后具有245.0 mAh g-1的高容量;在经过1050次循环后,可保持187.2 mAh g-1的容量。当电流增加到1 A g-1时,在经过3000次循环后,仍然具有93.8 mAh g-1的容量,具有显著的90.4%的容量保持率。本工作提供了一种可行并可控的用于Na+储存的杂原子掺杂碳的制备方法。（2）氮、硼和磷共掺杂碳（NBPC）的制备及其储钠性能的研究。氮的原子半径（N:74 pm）略小于碳的原子半径（C:77 pm）相近,同时氮的电负性（3.04）大于碳的电负性。氮的掺杂可以提高碳的电子导电性并提供有效的Na+吸附位点。与二元杂原子掺杂相比,三元杂原子掺杂可以为碳的电子结构调控提供更多可能性,从而可以进一步调控碳的电化学性能和储钠性能。然而,大多数多元杂原子掺杂碳的制备材料是使用复杂的、多步骤的方法制备,这限制了碳材料的批量生产。在本工作中,我们采用一种简单的一步热解方法制备三元氮、硼和磷共掺杂的碳球（NBPC）。以低成本的双氰胺（C2H4N4）、四苯基硼钠（（C6H5）4BNa）和氯二苯基膦（（C6H5）2ClP）分别用作氮、硼和磷源,这些前驱体同时也是碳源。受益于碳中氮、硼和磷的同时掺杂,NBPC表现出优异的钠离子储存性能。所制备的NBPC,在0.05 mA g-1下的可逆容量为286.5 mAh g-1,在100次循环后仍具有97%的容量保持率。尤其值得注意的是,所制备的NBPC还具有超长的循环寿命,在1 A g-1的高电流密度下,经过2100次循环后,仍然具有133.2 mAh g-1的稳定容量。研究结果表明,NBPC具有优异的倍率性能和循环稳定性,这都归功于多元异原子掺杂对碳材料结构的调控。本工作提供了一种用于制备高性能钠离子电池负极材料的低成本方法。（3）沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF）衍生的氮、硼和磷共掺杂碳（NBPC）的制备及其钠存储特性。沸石咪唑酯骨架结构材料是一种可控制备多孔碳的前驱体。多孔碳有利于充放电过程中的物质传输和电解液的浸润和扩散,从而提高钠离子电池的性能。本工作中,以ZIF-8、四苯基硼钠、氯二苯基膦为前驱体,通过简单的碳化方法成功地制备了氮、硼和磷共掺杂多孔碳（NBPC）。以所制备的NBPC用作钠离子电池的负极时,在0.05 mA g-1下,经过200个循环后,仍可提供270.6 mAh g-1的高比容量。在1 A g-1的高电流密度下,NBPC负极在1500次循环后仍达到81 mAh g-1。该材料优异的性能可归功于多元异原子掺杂对碳层间距、缺陷和多孔结构的调控。在未来的工作中,所制备的多孔碳材料的储钠性能可以通过选择合适的ZIF进一步优化。