与已经成功商业化的锂离子二次电池相对比,钠离子二次电池技术被广泛的认为是一种极具潜力,能够替代锂离子电池的大规模能源存储技术。由于钠元素在自然界中的储量高达2.75%,约是锂元素的400倍,低廉的成本优势使得钠离子电池材料成为了人们研究如何缓解锂资源稀缺和大规模存储能源技术的兵家必争之地。然而,由于钠离子的本征属性,钠离子的体积是锂离子的3倍以上,半径是锂离子的1.5倍。钠离子的特性导致了其远低于锂离子电池的能量密度。同时,较大的离子半径决定了钠离子在充放电过程中的阻力更大,也更容易引起充放电过程中材料因较大体积变化而产生结构的损坏,进而导致钠离子电池的失效。总的来讲,探索出一种能够促进钠离子在充放电过程中的脱嵌反应,表现出高容量,高稳定性的新型钠离子电池负极材料是当前研究的重点。近年来,二维层状结构的黑磷材料因其在应用于钠离子电池负极材料时拥有较高的理论比容量(2596 m Ah g-1)和优异的导电性(约300 S m-1),极大地引起了研究者们的科研热情和兴趣。然而,在钠离子电池充放循环过程中,由于钠离子本身的半径较大会导致黑磷的体积变化较大,进而导致黑磷二维结构的崩塌,影响电池的可逆性能,因而在实际生产中难以应用。因此,依托黑磷高比容量和高导电性的优势,通过优化材料的结构设计来改善黑磷在钠离子电池充放电过程中的钠离子离子扩散的稳定性具有重大意义。本论文主要研究了三种黑磷基二维钠离子电池负极材料的可控制备,以及其应用于钠离子电池负极时所表现的电化学性能。第三章中,本文采用传统水热法制备二维Mo S2与黑磷的复合材料。从形貌上看,所制备的Mo S2/BP复合材料上,薄片状的Mo S2垂直且均匀地生长在大片的黑磷薄片上,将Mo S2的层间距拓宽至0.7nm左右。这样做在利用了黑磷优秀的导电性的同时还能够提高Mo S2的离子扩散率,使得复合后的材料更适合钠离子在电池充放电反应中的嵌入和脱出。而在论文的第四章,主要采用传统水热法制备出Co Ni2S4@BP@Co9S8复合材料,该材料为二维片状结构,用于钠离子电池负极材料中表现出了高倍率性能和良好的循环稳定性,这得益于二维片状结构增加了复合材料与电解液的表面接触,为电池的充放电反应提供了更多的活性点位。本论文的第五章用传统水热法制备了Ni3Se4@BP@Co Se2钠离子电池负极材料。首先通过水热的方法让Ni Co层状双金属氢氧化物均匀地生长在大片的黑磷上。然后通过简单的固相烧结法,将两者硒化为Ni3Se4与Co Se2。后续的电化学性能测试证明了Ni3Se4、Co Se2与黑磷的协同作用显著改善了材料的储钠性能。通过三种不同的黑磷基材料的改性,本文为钠离子电池负极的商业化提供了可能。