随着可再生能源的快速发展,由于钠资源储量丰富,成本较低等优点,钠离子电池被认为是最具有前景的大规模储能系统之一。然而,缺乏合适的负极材料极大地减缓了钠离子电池的商业化进程。硬碳类材料由于其廉价,以及结构和性能高度可调等特性,仍然被认为是最有希望推动钠离子产业化的关键负极材料。可是目前多数硬碳首次库伦效率和倍率性能普遍较低。针对上述问题,本论文从碳材料本征结构和孔隙大小的调控出发制备了具有高首效的生物质硬碳材料及具有高倍率的三维多孔碳材料。此外,还制备了兼具高首效和高倍率性能的SnS-SnS₂纳米片包覆活性碳复合材料,改善了活性碳在钠离子电池中的应用性。主要内容如下:首先通过一步碳化法制备了一种低比表面积的生物质硬碳材料,比表面积为3.70 m² g^-1,这种硬碳材料表现出较高的首次库伦效率（69.6%）和良好的储钠容量(286.7 mAh g^-1)。并系统研究了热处理温度对其微观结构和电化学性能的影响。实验结果证明,随着热处理温度的逐渐升高,这种硬碳材料的比表面积和石墨微晶的层间距越小,边缘和缺陷位变少,闭孔和石墨微晶的层数增加,导致其充放电曲线中的斜坡区明显减小,平台区显著增大,首次库伦效率及可逆容量得到提高。其次,采用盐模板法制备出了一种可控孔隙的三维多孔硬—软复合碳,其含有丰富的介孔和大孔,能够有效增加电解液与活性材料的接触面积,缩短钠离子扩散距离。此外,加入的NaCl盐模板能够抑制碳源在碳化过程中有序结构的形成,增加储钠活性位点。这种多孔碳具有较高的可逆容量(215 mAh g^-1)和优异的倍率性能(5 A g^-1电流密度下容量可达90 mAh g^-1)。论文最后以商业活性碳为原料,提出通过离子导体SnS-SnS₂杂化物包覆的方法避免电解液与多孔碳微孔内部大表面积的直接接触,有效降低了电解液与碳表面之间的不可逆反应,提高了活性碳的可逆容量和首次库伦效率。此外,SnS-SnS₂与钠离子发生合金反应后是一种较好的离子导体,确保了钠离子的快速去溶剂化及快速扩散。包覆后的活性碳首效高达68.6%且在5 A g^-1的电流密度下容量高达110 mAh g^-1,展现出极大的实用前景。