钠空气电池作为一种新型的电池体系，凭借其高的理论比容量、储量丰富的金属钠以及成本低等优点引起了人们的高度关注。正因为在能量密度上的显著优势，钠空气电池被认为是可以替代内燃机的下一代储能系统。目前，钠空气电池的研究尚处于初级阶段，在大规模商业化应用前仍有大量技术问题需要解决。例如，对电池内部的化学反应缺少全面的认知;空气正极孔道设计的不合理、电解液和碳电极的不稳定导致电池的电化学性能大大降低;缺少高效的催化剂来降低过电位。上述所提到的问题与钠空气电池电极结构的设计与构建密不可分。本工作是基于以上这些问题分别在催化剂的合成以及空气正极结构的设计等方面开展了一系列的研究，得到如下结果:　　首先，利用简单的一步热处理金属无机盐的方法合成了多孔片状的CoB，将其作为催化剂用于钠空气电池，展现出了良好的电化学性能。我们还研究了影响多孔片状CoB合成的因素:原材料加入的比例和热处理温度影响材料的成分和形貌。将所得到的不同形貌的CoB用于钠空气电池的催化剂，展现出了不同的电化学性能，其中多孔片状CoB性能最优。基于多孔片状CoB催化剂的钠空气电池表现出高的容量、良好的循环稳定性以及倍率性能，原因如下:(1)具有金属性质，即高的导电性;(2)多级孔道结构利于氧气和电解液等反应物的传输，也为放电产物的堆积提供了充足的空间;(3)片状形貌利于反应物质更大面积的与电解液和氧气接触，提高反应的动力学过程;(4)高的催化活性和多孔结构的协同效应使得钠空气电池性能得到明显的提升。测试还表明，多孔片状CoB具有良好的结构稳定性和循环稳定性。　　然后，由于传统电极的制备过程中加入的粘结剂分解引起一系列的副反应，所以我们利用简单的水热合成方法制备了一体化柔性COCT(Co3O4 NWs@CT)电极，并将其用于钠空气电池展现出了优良的电化学性能。该电极具有以下优点:(1)选择碳纤维布作为生长基底具有良好的导电性以及机械强度;(2)其3D阵列结构有利于增加催化材料活性位点的暴露和可接触性，提高电极径向的电子传导能力，以及改善电极表面产生气体的脱附能力;(3)多孔的结构为氧气和电解液等反应物的传输提供更多的通道，也为放电产物的堆积提供了充足的空间;(4)该种一体化电极，能够有效避免聚合物粘结剂的分解引起的副反应。测试表明，该电极用于钠空气电池时具有良好的稳定性，使电池性能在容量、倍率和循环等方面有很大提升。这种一体化的柔性电极为以后柔性器件的发展提供了便利条件。