正极材料是制约电池能量密度的关键。基于过渡金属离子与晶格氧双重氧化还原反应的层状过渡金属氧化物具有高的比容量,是下一代高比能量钠离子电池的首选正极材料。然而,阴离子氧化还原反应的过程往往伴随着晶格结构的剧烈变化以及晶格氧的损失,导致正极材料极大的电压滞后和容量衰减。近年来的研究表明,在P2结构层状氧化物的电化学反应中,材料不但可能同时具有阳离子和阴离子的氧化还原活性,而且在循环过程中还能保持较高的结构稳定性。然而,关于该类型材料的研究还局限于碱金属或碱土金属掺杂的化合物中。在这种特殊的结构中,进一步拓宽该类型材料的研究范围、深入研究阴离子氧化反应的结构基础、理解阴离子氧化反应过程中稳定晶格氧的有效机制,对探索高容量电池电极材料有重要意义。因此,本文通过对P₂-Na_2/3Mn_（1-x）MxO₂（M=Zn、Cu）系列材料的研究,探索其中过渡金属和氧的相互作用,并进一步加深对阴离子氧化反应机理以及晶格氧稳定机制的理解。本文研究了不同含量Zn掺杂对P₂-Na_2/3MnO₂材料结构和电化学性能的影响。结果表明,Zn的掺入并未影响材料的长程有序结构,所有材料均属于P63/mmc空间群。但Zn的掺入对材料的电化学性能有较大影响,对P₂-Na_2/3Mn0.72Zn0.28O₂进行深入研究,该材料具有157 m Ah/g的高可逆比容量,其绝大部分容量由位于4.1 V附近的长平台、基于O₂-/（O₂）n-氧化还原所获得的容量提供。由Zn-O键之间弱相互作用所形成的非键态O-2p轨道和由缺钠结构所产生的氧氧键的缩短,一起激发了阴离子的氧化还原反应。且由于在整个充放电过程中,O至少可以和三个在过渡金属层中的阳离子相连,使晶格氧稳定性提高。但材料发生了P2-O₂的可逆相变,该相变不利于材料的循环稳定性。本文进一步研究了Cu掺杂P₂-Na_2/3Mn_0.72Cu_0.28O₂材料的结构与电化学性能,该体系中Cu-O键之间的相互作用要强于Zn-O键。该材料同属于P63/mmc空间群,基于过渡金属离子和阴离子氧的共同氧化还原反应,该化合物具有104m Ah/g的可逆比容量。理论计算结果表明由于该体系中弱的Cu³⁺-O共价键,使得氧非键态的存在成为可能,从而激发了阴离子氧化还原反应。该材料无相变发生的特性和稳定的氧堆积顺序提高了充放电过程中的循环稳定性并减小了电压迟滞。综上所述,Zn和Cu的掺杂有利于激发材料中的阴离子氧化还原反应,进一步提高材料的能量密度,而且该掺杂还在提高材料晶体结构和晶格氧的稳定性方面具有重要作用。这些发现为设计高能量密度以及高稳定性的正极材料提供了有利的参考。