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碳质材料因其丰富、稳定、使用安全等优点,是钾离子电池极具发展前景的负极材料之一。然而,碳基负极材料仍存在容量低且长时间循环容量不断衰减等问题。杂原子掺杂、设计合理的微观结构是提高碳质材料电化学性能的有效方法。氮是碳质负极材料中最有前途的掺杂原子之一,它能产生缺陷位点、提高电子导电性。此外,与未掺杂碳相比,氮掺杂碳质材料具有扩大层间空间的特点,有利于钾离子的插入和脱出,提高电化学性能。磷掺杂是另一种重要的改性方法,由于其具有较强的供电子能力,有利于改善材料的电子性质,加速电子转移,增加部分反应活性。本论文通过简单高效的实验方法制备杂原子掺杂多孔碳材料以获得高容量的钾离子电池负极材料。总结如下:（1）通过熔融盐热解蓝藻粉末这一简单绿色的方法合成氮氧共掺杂分级多孔碳（NOPC）。氮氧共掺杂多孔碳用做钾离子电池负极具有高度的可逆能力和超长的循环稳定性,在50 mA g-1的电流密度下（100个循环）保留了266 mAh g-1的容量;在1000 mA g-1的电流密度下（1000个循环）保持104 mAh g-1的容量。此外,动力学分析表明,NOPC的钾离子存储主要由电容性行为主导,这对其优异的循环稳定性和优越的可逆能力起着至关重要的作用。高比例的电容性行为可以归因于分级多孔结构和氮氧掺杂导致的导电性增强。（2）碳化聚氨酯吸水海绵合成高氮掺杂空心碳,其具有中空的互连结构,其形状类似于神经细胞网络。高氮掺杂空心碳中的吡啶氮原子含量达到整体材料16%（氮元素的原子占比31%,吡啶氮占氮元素的51.4%）,高于多数之前报道的氮掺杂碳质材料,这极大地改善了电化学性能,特别是优越的循环稳定性,在100mA g-1电流密度下循环200个周期后容量没有明显的衰减。吡啶氮在创建活跃离子存储位点和增强电子运输方面非常有效,提高了钾离子储存容量。（3）采用简单、高效的自模板法成功合成了氮/磷双掺杂多孔碳（NPDPC）。NPDPC的多孔形貌和扩大的晶格间距不仅有益于钾离子的扩散,同时提高了钾离子存储的可逆能力。NPDPC作为钾离子电池的负极材料,表现出优异的倍率性能(在2000 mA g-1电流密度下容量为120 mAh g-1)和高的可逆容量(在50 mA g-1低电流密度下容量为301 mAh g-1)。优异的钾离子存储性能是由于高的孔隙率和氮/磷双掺杂的协同作用。