钠与钾元素在地球中含量丰富、成本低廉。特别是,它们与锂具有相似的物理、化学性质,电极电势也非常接近,因此若能构建高性能钠/钾离子电池可以有效地弥补锂电池的不足,具有重要的研究价值和意义。然而钠和钾离子半径大,往往导致了缓慢的动力学行为,循环稳定和倍率性能不甚理想,因此开发高性能的电极材料对推动可充钠、钾二次电池的实际应用至关重要。过渡金属氧化物具有高的理论容量、适中的放电电压、同时兼具资源丰富、价格低廉、环境友好等优势,因此被认为是下一代二次电池负极材料的潜在替代品。过渡金属氧化物作为高比容量负极材料,也面临着诸如电子导电率低导致高倍率性能差、体积膨胀大诱导循环稳定性差等问题。本论文选取三种不同带隙宽度的过渡金属硫族化合物作为研究对象,根据各自物理、化学的特性,提出了具有针对性的性能优化策略,在大幅度提升了储能属性的同时,利用多种表征手法,深入探讨了材料的电化学性质与储能机理,为后续低成本、高性能二次电池负极材料的功能化设计奠定了基础。得到结论如下:首先,我们选取宽带隙、半导体Co9S8（3.2 e V）为研究对象,提出了将Co9S8纳米颗粒嵌入一维碳纤维的材料优化策略,在提升电极电子导电率的同时,有效抑制了转换反应带来的体积膨胀,从而提升了Co9S8的电化学储钾能力。其次,对于带隙仅为1.0 e V、半导体相过渡金属硒化物Fe Se2,我们通过设计具有“分等级”结构的纳米材料。在没有引入任何碳复合材料的前提下,该材料就展现出超快的电化学储钠和储钾倍率性能与长循环稳定性。最后,基于前两项研究工作的基础,我们发现材料本征电子导电率的高低对于材料电化学性能具有显著的影响。因此,我们进一步选取具有零带隙、金属相的Nb S2作为研究对象。利用其高室温电导率的特征构建了无任何碳复合、无导电助剂的工作电极,在大幅度提高极片中活性物质的含量的同时,获得了优异的电化学性能。值得指出的是,即使该材料呈现微米体相结构,仍可展现出优异的快充能力,这位为后续功能化设计高倍率负极材料提供了新思路。