钾离子电池因其低成本以及可媲美锂离子电池的能量密度成为最具开发潜力可替代锂离子电池的新型二次电池体系之一。但是,钾离子较大的半径（1.38?）致使钾离子电池电极材料在循环过程中发生较大体积膨胀,材料结构容易被破坏,电化学性能较差。针对上述问题,本文立足于较高理论比容量的过渡金属磷化物和过渡金属硫族化合物,通过碳材料复合和双阴离子空位引入等方式对Mo P和MoSSe进行结构优化设计,有效提升材料结构稳定性的同时增强钾离子和电子的快速传输,构建出高循环稳定性和优异倍率性能的负极材料,为钾离子电池的设计和应用提供支撑。本文的主要研究内容和结果如下:（1）采用原位聚合制备聚丙烯酰胺水凝胶和Mo P前驱体混合物,进而通过一步碳化得到均匀包埋Mo P纳米颗粒的N掺杂三维片状多孔碳复合材料Mo P@NC。由于N掺杂碳基质较高的比表面积,暴露出更多Mo P反应活性位点,碳包埋Mo P纳米颗粒的特殊结构缓解了电极材料在钾离子脱嵌过程中的体积膨胀。以活性炭（AC）作为正极材料,构建Mo P@NC//AC钾离子电容器器件,对Mo P@NC的储钾性能进行测试,综合电容器长循环寿命和电池高能量密度的优点,Mo P@NC//AC器件的功率密度和能量密度分别高达6204 W kg^-1和86.5 Wh kg^-1（电压窗口:1.0-4.0 V）,并且在高电流密度1 A g^-1下稳定循环5000圈后,容量保持率可达69.5%。（2）通过静电纺丝、碳化和水热得到在表面包覆MoSSe纳米片阵列的纳米纤维膜MoSSe@CM,通过退火处理,可控引入空位,制得具有双阴离子空位自支撑电极材料v-MoSSe@CM。双阴离子空位的引入有效增加了MoSSe纳米阵列的反应位点,实现了比容量的提高,经过60圈的倍率性能测试,重新回到0.1A g^-1时,其比容量高达370.6 m Ah g^-1,远胜于无空位的168.5 m Ah g^-1。通过密度泛函理论计算钾离子嵌入v-MoSSe层间所需能量（-1.74 e V）远小于无空位（0.53 e V）,说明空位有利于钾离子在电极上的传输。碳化纳米纤维骨架不仅有助于v-MoSSe纳米片阵列的均匀分散,增大反应活性面积,还可以有效缓解循环过程中的体积膨胀和材料结构塌陷,提高材料的循环稳定性,循环1000圈(0.5A g^-1)后比容量依然高达220.5 m Ah g^-1。此外,通过非原位X-射线衍射表征以及循环伏安测试,结合电容贡献计算,揭示了v-MoSSe的储钾机理,即为MoSSe先转化为中间产物K_xMoSSe,最后形成K₂Se和K₂S。