由于地壳中钠储量丰富、分布均匀且价格低廉,钠离子电池有望成为下一代电化学储能设备。无定型炭材料具有较大层间距和丰富的缺陷,作为负极材料展现良好的储钠潜力。如何提升无定型炭材料的储钠性能仍然是当前的挑战。理论研究表明,单原子金属掺杂炭材料有利于锚定碱金属离子。然而,尽管单原子金属掺杂炭材料在能源储存与转化领域受到极大关注,但在钠离子电池领域还鲜有实验研究。此外,单原子金属负载量较低,也严重制约了其实际储能应用。本论文通过一种金属有机膦框架衍生策略,实现了高含量单原子掺杂炭材料的制备。以1,3,5-三氮杂-7-磷杂金刚烷(PTA)和硝酸铜作为原料,合成了长方体形炭基体负载单原子铜。单原子铜通过磷配位固定,形成Cu-P3配位结构,含量高达26.3 wt%。单原子铜在浓盐酸以及浓硝酸中都具有良好的抗腐蚀性。通过相似的流程磷配位单原子钴、镍掺杂炭材料也被制备,表明该方法的普适性。炭基单原子铜作为钠离子电池的负极材料,展现出良好的倍率性能及循环稳定性。在5 A g-1的电流密度下,其可逆容量达到107.7 mAh g-1;在1 A g-1下循环1000圈容量能保持123.2 mAh g-1。单原子铜掺杂不仅能够提高材料导电性、增强钠离子扩散,而且改变了材料的储钠行为,使钠在完全放电状态下保持离子态,有利于避免枝晶产生并减少安全隐患。本工作为制备炭基高含量单原子金属提供了新的思路,推动了其在能源储存与转化领域的应用。