在过去二十年里,锂离子电池在二次电池领域中占据着重要的地位。但是由于其高昂的价格、有限的资源,我们不得不考虑采用其他的新型电池,如钠离子电池(低成本)和锂硫电池(高比容量)等,来弥补甚至取代目前的锂离子电池市场。本论文主要是从钠离子电池和锂硫电池两个方面来展开研究:(1)金属硫化物被认为是一种有潜力的钠离子电池负极材料。在本章节中,我们采用高温溶液法合成了一批尺寸均匀的Ni3S4纳米棒,而这些密集的纳米棒倾向于形成微米尺度的超结构。为此,我们向纳米棒中引入二维石墨烯纳米片,用来阻隔纳米棒之间的自组装。得到的复合材料Ni3S4 NRs/rGO表现出对Na+离子优异的电化学储存性能。在半电池中,它具有超过600 mAh/g的可逆比容量,而且倍率性能出色,在4 A/g下保持大于300 mAh/g的可逆比容量,并且在1A/g下电池具备优异循环稳定性,200圈后容量几乎没有明显的衰减。此外,该负极材料也可以与NASICON型Na3V2(PO4)3正极材料结合成全电池,展现出可观的可逆容量以及良好的循环特性。(2)为了实现高能量密度且低成本的高性能电池,我们把目光转向了比锂离子电池理论能量密度大10倍的锂硫电池(2500 Wh/kg)。而在锂硫电池中,穿梭效应是阻碍其实际应用的最大障碍。因此,在本章节中,我们开发了一种简便的两步法,制备了均匀分散在微型花状纳米碳骨架(NCF)上的大小约为3 nm左右的α-MoC纳米粒子(α-MoC/NCF),并将该材料作为催化剂应用到锂硫电池中。电化学结果表明,α-MoC/NCF的存在可以加速多硫化物的转换,提高了硫的利用率,改善电池的循环性能,优化了倍率性能。在0.5 C电流密度下,电池能够在循环500圈后还具有873 mAh/g的高容量。在高负载的实验中,电池能够进行正常的充放电,并在100圈循环之后容量几乎没有衰减。我们相信这些优异性能主要得益于α-MoC/NCF对多硫化锂的化学锚定和对其相互转换反应的催化效果。