近些年,环境污染和能源危机问题日益凸显,在各国大力推进“减排降碳、绿色发展”的新形势下,新能源汽车、智能电网等大型设备快速发展,再加上智能电子产品的普及,使锂离子电池的应用已经达到了一个新的高峰。但同时也面临着诸多问题,如锂电池易燃易爆存在安全隐患,锂资源短缺等,这就促使人们开始探索寻找价格低廉且性能优异的新型电池体系来替代现有的锂离子电池。基于密度泛函理论的第一性原理计算,能够从原子尺度上对材料的性能进行预测,为我们探索发掘新的二次电池电极材料及其储能机制提供了理论依据。随着合成技术的进步,二维材料以其独特的结构特性（开放的层状存储结构、高比表面积、丰富的表面活性位点以及优良的机械性质等）,在二次电池电极材料的应用中被广泛研究。MXenes是一类庞大的二维层状过渡金属碳/氮化合物家族,拥有二维材料的优异性质,且种类繁多,吸引了科学家们的目光。钒基材料的多电子氧化还原化学使其具有高的充放电容量,并且过渡金属氮化物比相应的碳化物具有相对更高的导电性,这些性质在电池应用领域是人们所希望的,因此,本文以二维单层V2N MXene作为研究对象,预测其作为金属离子（Li+、Na+、K+、Mg2+）二次电池负极材料的电化学性能。主要的研究内容如下:通过第一性原理计算,我们系统地研究了 2D V2N MXene的物理性能和电化学性能。我们发现单层V2N MXene是一种金属化合物,不同金属离子在单层V2N上的扩散能垒分别为0.025 eV（锂离子）、0.014 eV（钠离子）、0.004 eV（钾离子）和0.058 eV（镁离子）,这些数值与最先进的二维储能材料相比是非常低的。此外,锂离子、钠离子和镁离子在单层V2N中的理论容量分别为925 mAh/g、463 mAh/g和1850 mAh/g,其中,锂离子在单层V2N上的容量远高于其在常规负极材料石墨上的容量,镁离子在单层V2N上的超高容量归因于镁离子的双电子反应和多层吸附。最后,我们还计算了不同离子在单层V2N中的平均开路电压,分别为:0.32 V（锂离子）,0.24 V（钠离子）和0.34 V（镁离子）。这些结果表明二维单层V2N MXene材料是一种非常有发展前景的锂离子、钠离子以及镁离子二次电池负极材料。