二硫化钨（WS2）作为一种典型的层状过渡金属二硫化物,层内为S-W-S共价键结合,层间以范德华力结合。具有较大的层间距（0.64 nm）和弱的层间交互,能够提供丰富的储Na+/K+活性位点和畅通的Na+/K+脱嵌通道。它的理论比容量为433 mAh g-1,高于石墨的372 mAh g-1,是一种理想的钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（KIBs）负极材料。但是,WS2在充放电过程中发生转换反应存在较大的体积变化,对结构造成极大的影响和破坏,导致其循环稳定性较差。另外,材料固有的半导体特性,使得其电荷传输效率较慢,电化学反应动力学迟滞,导致差的倍率性能。为解决上述两个问题,获得高性能WS2的SIBs和KIBs负极,本论文分别从缺陷结构精细调控、复合结构优化、中空复合结构设计等方面,协同提升WS2的储钠/钾性能。同时,阐明电化学反应原理,揭示了储钠/钾过程的电化学增强机理。具体的创新成果如下:（1）通过对技术合成路线的控制合成具有不同结晶性的WS2纳米片。高结晶度纳米片具有良好的晶格结构和较高的层间有序度。结晶度较低的结构,存在较多的硫空位缺陷,导致层间有序度降低,层间作用力减弱。高结晶度的样品表现出良好的结构稳定性和优良的电化学性能,主要归因于高的层间有序结构为钠离子提供了高速的输运通道,在插层反应中表现出快速的Na+扩散系数,极大地促进了插层反应的发生。另外,强的层间作用力有效地抑制了 WS2纳米片的剥离,保证了结构的稳定性。研究表明,控制层间有序度和层间作用力是改善WS2作为钠离子电池负极材料电化学性能的有效途径。（2）采用溶剂热法制备了镍掺杂的WS2/氧化石墨烯复合材料。镍的掺杂导致WS2（002）晶面的侧面和中间出现了许多无规则分布的缺陷,这些缺陷结构可以为Na+在层间的传输提供多维度的通道和存储位点。Ni-WS2/GO电极展现出优异的循环稳定性和倍率性能。利用Na3V2（PO4）3/C为正极材料,组装Na3V2（PO4）3C//Ni-WS2/GO全电池,也表现出较好的全电池性能。通过对充放电过程中结构和电化学反应快慢进行分析,可以发现Ni-WS2/GO电极展现出更快的Na+扩散系数。理论计算进一步表明,Ni-WS2/GO电极因为缺陷结构的存在具有更大的Na+吸附能,并且层间无规则分布的缺陷结构极大地降低了 Na+沿垂直（002）晶面迁移的扩散能垒,使得钠离子除了在（002）晶面层间进行扩散迁移外,还可以借助边缘缺陷,从垂直于（002）晶面的位置实现迁移。这表明这种层间缺陷结构可以进一步拓展离子的迁移方式和路径,进而提升整体的储钠容量和实现快速的储钠反应动力学。这项工作可以为提升其他层状过渡金属硫化物的离子迁移效率提供参考。（3）采用一步溶剂热法合成了钒掺杂的WS2/GO复合材料,并通过不同温度的热处理得到了具有不同分布状态的缺陷结构,分别为无规则分布,部分贯穿层间分布、贯穿层间分布和无缺陷的结构。V-WS2/GO-800电极表现出缺陷贯穿层间分布的状态,当其作为钾离子电池负极材料时,与V-WS2/GO、V-WS2/GO-600、和V-WS2/GO-1000电极相比展现出更加优异的循环稳定性和倍率性能。研究发现,V-WS2/GO-800电极展现出更高的钾离子扩散系数和更小的电荷转移电阻,这主要得益于贯穿在层间分布的缺陷结构,使其可以拓展离子传输路径,缩短离子传输距离,从而展现出快速的离子/电子传输,表现出快速的钾离子反应动力学,实现高性能储钾。（4）通过溶剂热和液相浸渍成功地在WS2/CFC复合材料表面构建了不同的碳支撑结构,包括浇注式碳支撑结构（WS2/CFC@C-P）和碳包覆结构（WS2/CFC@C-C）。浇注碳结构表现为碳层被填充在WS2纳米片之间,同时暴露出WS2（002）晶面的侧面边缘。WS2/CFC@C-P展现出较高的循环稳定性和良好的倍率性能。进一步的机理研究表明,WS2/CFC@C-P电极表现出较弱极化现象,具有较快速的反应动力学和良好的结构稳定性。EIS和GITT结果表明WS2/CFC@C-P具有较快的Na+扩散系数。此外,非原位SEM和非原位TEM显示WS2/CFC@C-P电极具有良好的结构稳定性。这些结果得益于独特的浇注碳结构。一方面,浇注碳支撑结构抑制了 WS2纳米片的膨胀;另一方面,暴露的（002）侧边缘结构实现了 Na+的快速迁移。这项工作为通过对包覆碳层的精细调控来开发高性能SIBs提供了新的思路。（5）通过硬模板法利用MOF衍生三维中空碳作为基体合成了得到中空的WS2/C复合材料。中空的WS2/C复合材料相比与纯相WS2纳米材料展现出更好的循环性能和倍率性能。WS2/C电极增强的电化学性能主要来源于高度可逆的转换反应的容量保持。通过对电极进行电荷存储机制和电化学阻抗等分析研究WS2/C复合电极增强的电化学储钠机理,可以发现WS2/C复合结构具有较快的反应动力学和快速的电荷转移,这一方面得益于N掺杂的三维中空碳结构可以提升材料的导电性,提供快速的电荷转移通道,另一方面,中空的复合结构可以有效缓解材料在转换反应过程中的体积变化,保持结构的稳定性,从而表现出又快又稳的储钠效果。（6）设计采用自模板法一步合成了碳包覆的中空WS2复合结构（H-WS2）。并通过对不同温度,不同时间的反应过程进行探索,研究了中空WS2复合结构的生长机理。由于其独特的中空结构和复合结构的优势,H-WS2电极具有较好的循环稳定性和倍率性能。合成Na3V2（PO4）3/C复合材料作为钠离子电池正极材料,组装Na3V2（PO4）3/C//H-WS2全电池,其展现出较好的电化学性能。通过非原位表征测试对电极充放电过程中和充放电完成的结构和形貌进行表征,研究其电化学反应机理。H-WS2电极优异的储钠性能主要得益于以下方面:一方面,碳复合的中空结构,可以有效地提高电极的结构稳定性,展现出良好的循环稳定性。另一方面,热解碳和纳米结构引起的快速电子离子传输,展现出优异的倍率性能。这项工作为中空金属硫化物和碳复合结构的合成提供了新的思路。