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智能家居、电动汽车、储能电网等储能应用的快速发展推动了以锂离子电池为主导的储能市场向多元化电池体系发展。在众多电池体系中钠电池由于钠与锂具有相似理化性质、丰度大、成本低等特性备受关注,这些特性使其适合开发应用于成本低廉、使用寿命长的大型储能设备。从能量密度需求考虑,钠金属电池相比钠离子电池具有更加突出的负极比容量高和最低电势的优势,因此本文选择研究的体系为两种新型钠电池:（1）具有较高理论比容量正极的室温钠硫（Na-S）电池;（2）具有较高放电平台的钠金属-石墨（Na-G）双离子电池体系。室温Na-S电池体系的研究分为构建多功能硫正极和电解液的优化设计两部分,其中多功能硫正极主要通过静电纺丝和氢氧化钾活化法制备出分级多孔碳纤维,与羧甲基纤维素钠（CMCNa）联用得到。多功能硫正极的作用机理为改善电极的导电性、抑制多硫化钠（Na PS）溶解于电解液,同时CMCNa粘结剂具有更强的粘性能够更有利地保持正极结构在充放电过程中的完整性,从而提升电池性能。室温Na-S电池的电解液设计是通过鸡尾酒优化法优化得到:以高浓度的双三氟甲烷磺酰亚胺钠盐（Na TFSI）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）共溶剂和碘化铟（In I3）添加剂三者发挥协同作用提升电池性能。其中高浓度的Na TFSI和FEC溶剂能够有效抑制正极中的Na PS溶于电解液,同时在负极形成富含Na F的固体-电解质界面层,In I3添加剂不仅能促进正极不可逆Na2S的转换,还能在负极形成铟金属保护层。通过多组分协同作用有效提升室温Na-S电池的电化学性能,0.1 C循环200次仍有927 m Ah g-1,0.5 C和1 C循环500次后分别保留了647.6和581.3 m Ah g-1的可逆比容量。Na-G双离子电池体系研究内容为优化电解液提升性能以及研究该体系小电流下的失效机理。以FEC为共溶剂,1,3-丙磺酸内酯为添加剂,乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯为单体原位聚合形成多功能凝胶聚合物电解质。该电解质不仅具有较高抗氧化性,在正负电极表面形成薄而稳定的保护膜层,凝胶电解质网络有利于均匀阳离子/阴离子流,从而抑制负极钠枝晶生长和保证六氟磷酸根离子顺利插层/脱出正极石墨。最终得到稳定循环1000圈,且具有较高工作电压（4.4 V）和比容量(78 m Ah g-1)的Na-G双离子电池。