近年来,锂离子电池由于高比容量、高倍率性和良好的循环等性能被广泛的应用于电动汽车、电子设备、航空航天等领域,但因为锂资源相对短缺和成本高的缺点限制了其应用。相比之下,钠展现出储量丰富、廉价易得、无毒无害的优势,这使得钠离子电池有望成为锂离子电池的部分替代品,到目前不能大范围应用的原因之一是钠离子电池负极材料难以兼备优异的动力学和倍率性能。T-碳是一种新型的碳材料,它具有特殊的双重四面体结构,内部空间是三维蓬松结构并且拥有互连通道,有望成为下一代有潜力的负极材料。为此,本文运用第一性原理模拟研究了T-碳的掺杂、吸附以及储钠特性,主要结果如下:1.对S和Se分别在两个不同的位置替换掺杂T-碳的稳定性、电子特性和光学性质进行研究。结果表明:S1位掺杂相对更稳定,形成能为0.323 e V;掺杂后带隙均显著降低,S1掺杂体系的带隙值为1.228 e V,远低于本征体系的带隙值2.251 e V,表明S1掺杂体系具有良好的导电性;S/Se掺杂后,掺杂原子周围的电子局域化程度显著降低,共价性明显减弱;此外,S2掺杂体系中ε2的峰值显著降低,表明S2掺杂可以有效提高相关材料服役时的使用寿命,在可见光区,所有掺杂体系对光吸收作用增强,说明其在减反射膜领域具有潜在的应用。2.研究了Na原子在T-碳（111）表面的吸附行为,结果表明最稳定的位点是H位,吸附能为-1.515 e V;从差分电荷密度图看出H位吸附体系的C原子周围的电子富集和Na原子周围的电子损失是最明显的。C-C键的键布居数最大,C-Na键的键布居数最小为-0.13,说明后者展示出离子性;对于所有吸附体系,紫外区吸收能力增强,在可见光区吸收能力较弱,反射峰值均降低;在能量损失谱中,H位吸附体系的峰值下降最为明显,向低能方向移动,发生明显的红移现象,这些结果为其在光敏器件的应用提供了理论依据。3.研究了T-碳（111）面的储钠特性,如平均嵌入电压、存储容量、扩散路径、迁移能垒和扩散系数等。吸附钠原子后,该材料仍具有良好的导电性,吸附过程中发生电荷从Na原子到C原子的转移。通过NEB方法研究了Na离子的扩散路径,扩散势垒为0.70 e V,扩散系数为7.18×10-14 cm~2/s,T-碳（111）面吸附的钠原子不足一层,最多可以吸附8个,其理论容量为186 m Ahg-1,平均嵌钠电压为0.27 V。此外,钠离子吸附过程中,材料的晶格变化非常小约为0.96%。该结果为钠离子电池的实验研究提供了理论基础,有利于推动钠离子电池负极材料的研发和设计。