钠离子电池(SIB)由于低成本和钠储量丰富而备受关注,其化学/电化学性质与现有的锂离子电池相似。在过去的几年中,各种SIB先进电极材料快速复苏和发展。合理设计的纳米结构使电极具有高可逆容量,优异的倍率能力和长期可循环性。普鲁士蓝类似物(PBA)或其改性材料是SIB电极的一类重要材料。但是PBA的电导率相当低,这导致钠储存期间不良的电化学动力学。本论文聚焦于普鲁士蓝类似物电极材料的结构设计,探讨结构与性能的构效关系,设计并发展高性能SIB电极材料。主要研究工作分为以下两个方面:1.设计并合成了一种铁基普鲁士蓝纳米框架/碳纳米管(CNTs)复合材料用作SIB正极。通过简单的一步水热法,合成一种每个面都是沿棱角方向的阶梯状刻蚀的立方铁基普鲁士蓝纳米框架材料,这种阶梯状刻蚀的微观结构增加了电极材料和电解液的接触面积,提高了离子导电率。又通过其与CNTs复合制成一种无粘结剂的多层正极材料,CNTs增加了电极的电子导电率。该复合膜应用于SIB后,表现出151.8 mAhg-1的高比容量(0.1 C)。通过硬X射线吸收谱数据和非原位XRD分析结果,解释了该复合正极的充放电机制。该设计结果将对SIB正极材料的设计提供一种有效指导。2.利用多巴胺包覆的PBA作为模板,通过煅烧一步完成硫化和碳化,合成了一种碳、氮包覆的中空核-壳结构的硫化立方纳米盒子Fe0.4Co0.6S2@NC。包覆的碳改善了 PBA的电导率,与未包覆的单一二硫化物相比,该立方纳米盒子应用于SIB负极之后,展现出更优异的电化学性能。这种包覆方法也可用于其他磷化物和氟化物负极材料,推动了金属有机框架SIB负极材料的发展。