为减轻近几年由大量化石燃料燃烧造成的环境污染问题以及可再生能源不足的问题,发展新型可再生清洁能源成为当务之急。目前的大型储能系统中,二次电池是人们的首要选择。自锂离子电池问世以来,因其特有的高能量密度,长循环寿命,环境友好等特点占据了大部分储能市场,但由于锂的资源稀缺且分布不均,难以满足未来人们对于储能的需求。而钠元素与锂元素的物化性质相似,并且资源更加丰富容易获取而受到人们的广泛关注,近年来,越来越多的人开始将目光放在钠离子电池的研究上。其中,过渡金属层状氧化物作为钠离子电池正极材料因其高的比容量,易于合成等优点而成为钠离子电池正极材料的研究热点。而在层状过渡金属氧化物中,O3型要比P2型含有更高的钠含量,因此在循环过程中可以提供更多的钠离子进行脱嵌,带来相对较高的放电比容量,但同时,O3型层状过渡金属氧化物的存储条件较为苛刻,因其化学稳定性较差,容易受潮湿空气的影响,材料表面与空气中的水和二氧化碳易生成非活性杂质,降低表面稳定性;另外,在脱钠/嵌钠过程中材料容易发生复杂的相转变,造成结构衰退引起不可逆的相变,造成容量损失,这也会影响其电化学性能。而目前所用来提升材料电化学性能的方法中,最常用的的是表面包覆和体相掺杂。本文选取O3型二元材料NaNi0.5Mn0.5O2作为研究对象,通过不同的改性方法来提升材料的电化学性能,同时用不同的表征手段对材料进行测试,探究了其电化学性能得到改善的机理。主要工作如下:（1）通过溶胶-凝胶法合成了纯相的O3-NaNi0.5Mn0.5O2,并使用原子层沉积（ALD）技术通过控制沉积的周数在原始材料表面均匀的包覆上不同厚度的氧化铝保护层。通过对不同包覆含量的样品进行电化学性能测试,优化出最佳沉积周数为20周,此时包覆层厚度约为2 nm。当处于2-4.0 V的电压及0.5 C的电流密度下时,NNMO-20C的样品在300周电化学循环后展现出68%的容量保持率,在10 C的大倍率下,仍有65.8 m A h g-1的容量。为探索具体原因,我们对包覆前后的材料进行相关的机理研究,并进行了材料老化实验,空气敏感性测试,用原位XRD对材料在充放电时的结构演变进行了分析,发现利用ALD技术形成的均匀的氧化铝包覆层有效地防止活性材料受到电解液腐蚀,降低CEI的增长;减少与空气直接接触而生成的非活性杂质,提高其化学稳定性;抑制TM离子在晶格内部溶出,稳定了材料表面结构。（2）采用不同价态的非活性元素进行体相掺杂,选取了元素铝和铜分别作为掺杂元素取代部分的镍,经对比发现,Cu2+的掺杂效果明显要比Al3+的掺杂效果好,而在NaNi0.5-xMn0.5CuxO2（x=0,0.05,0.1,0.15）的系列中,当掺杂量x=0.1时,材料的电化学性能达到最佳。在经过相应的物理表征后,发现在此掺杂量下,材料不仅达到了掺杂的饱和量,同时在材料表面原位形成了一层氧化铜包覆层,形成了掺杂和包覆双修饰的改性材料。在0.5C下循环300周后的可逆容量为70.1 m A h g-1。这说明在引入Cu2+进入晶体结构以后,材料的结构稳定性得到提升,由CV曲线和d Q/d V测试,发现在循环过程中,铜元素的掺杂可以有效抑制O3相向O’3相的转变,经原位XRD测试发现元素掺杂的样品的在循环过程中可以减少晶格畸变程度,从而缓解晶体结构的坍塌带来的负面影响。同时,表面存在的氧化铜包覆层可以避免电极活性材料与电解液的直接接触,抑制了界面处CEI膜的增长,有利于Na+的扩散,提高了电池的性能。