可再生能源的利用与存储是当今研究的热点,目前普遍应用研究的储能体系是锂离子电池。但是在地壳中锂元素的含量有限,不能满足日益增长的能源存储的需求。其中钠与锂属于同一主族,物理化学性质相似,且钠资源分布广泛,成本较低,钠离子电池被人们认为有望取代锂离子电池。截至目前,一些正极材料的开发已基本能够满足应用的要求,但负极材料仍制约着钠离子电池的实用。磷化钴属于转化类负极材料,具有较高的理论容量,已经引起了相关研究者的注意。但是磷化钴材料导电性不佳,且充放电过程会产生较大的体积膨胀,破坏电极结构,严重影响其电化学性能。而石墨烯气凝胶由石墨烯薄片组装而成,其具有的三维多孔的结构可以提供导电网络与缓冲空间。针对磷化钴所具有的问题,本论文将磷化钴与功能化石墨烯气凝胶进行复合作为钠离子电池负极材料,还通过微观结构设计与调控用于增强钠离子电池的循环容量和倍率性能。同时采用测试手段对电极材料的形貌和组分进行表征,用于研究材料与电化学性能间的关系;并且对材料在钠离子半电池与全电池中的应用进行了相关测试。主要的研究内容如下:（1）以氧化石墨烯（GO）为原材料,抗坏血酸（AA）作为还原剂,采用水热法与冷冻干燥成功制备了石墨烯气凝胶（GA）与功能化石墨烯气凝胶（GA-AA）。测试结果表明GA-AA较GA有着更加丰富的孔洞与疏松的三维结构,且无序化与缺陷程度更高。因此钠离子在GA-AA中具有小的电荷转移电阻和快的钠离子扩散速率,导致GA-AA较GA具有更好的循环容量(100 m A g^-1电流密度下,循环200圈GA-AA和GA容量分别为133.8和94.1 m Ah g^-1)与倍率性能;（2）通过钴基MOF衍生制备碳包覆的磷化钴,并采用简便的浸渍法与功能化石墨烯气凝胶复合制备碳包覆磷化钴/石墨烯气凝胶（CoP@C/GA）。CoP@C/GA的结构有利于钠离子储存:GA骨架有效分散了CoP@C颗粒,并提供Na⁺和电子的传输通道。同时CoP@C颗粒与GA共同构造双碳层以抑制体积膨胀,最终导致超长循环稳定性(在2000 m A g^-1下进行4000次循环,容量和保持率分别为172.8 m Ah g^-1和115.2%)与优异的倍率性能;（3）以Na₃V₂（PO₄）₃（NVP）作为正极材料与负极材料CoP@C/GA组装CoP@C/GA//NVP全电池。组装的全电池具有高的初始充电比容量为452.1 m Ah g^-1,且在200 m A g^-1电流密度下充放电100次后保持103.7 m Ah g^-1比容量,表现出潜在的应用价值。