在过去的三十年,锂离子电池由于高能量密度和良好循环稳定性成功地占据新能源市场,走进人们的日常生活,例如:手机、笔记本电脑、电动汽车等。目前,在所有碱金属离子电池中,正极材料都在电池能量密度方面起决定性的作用。关于电池性能方面,无论是钠离子电池还是锂离子电池都致力于追求高的安全性、长的循环寿命以及快的充电速度。在锂/钠离子电池的正极材料中,磷酸盐体系相较于层状过渡金属氧化物具有较高的工作电压、出色的循环稳定性、高的安全性以及在充放电过程中结构的低应变等优势成为研究热点。本论文针对钠离子电池磷酸盐体系正极材料目前存在的一些问题,例如电子电导率差、倍率性能不佳、电极材料与电解液之间严重的副反应等,开展了一系列的基础研究。本论文的研究内容主要涉及钠离子电池正极材料Na4Fe3（PO4）2（P2O7）、Na7V4（P2O7）4（PO4）、Na3.36FeV（PO4）3和 Na4MnCr（PO4）3并扩展至锂离子电池正极材料NaLi3Fe3（PO4）2（P2O7）,探究了电极材料的形貌、碳含量、包覆量等因素对其储锂或储钠性能的影响,且对电极材料在充放电过程的反应机理进行了研究,为其在能源市场的实际应用进行了有益的摸索。第一章介绍了锂/钠离子电池的组成及工作原理,对研究较为广泛的钠离子电池正极材料和负极材料的研究进展进行综述,最后陈述了本论文的选题背景和研究内容。第二章介绍了本论文主要使用的试剂、合成方法,以及电极材料的结构表征和电化学性能测试所用的仪器设备。第三章,采用工业上可大规模生产电极材料粉体的喷雾干燥法合成具有空心球结构的Na4Fe3（PO4）2（P2O7）（简称NFPP）,研究了葡萄糖含量对样品NFPP形貌和电化学性能的影响。研究发现,通过葡萄糖热分解原位包覆在NFPP颗粒表面的碳可以抑制颗粒的长大及团聚,且可以提高电极材料的储钠能力。该电极在10 C下的首周放电比容量为88.8 mAh g-1,经过1500次循环后容量保持率可达到92%。通过非原位XRD分析表明NFPP在充放电过程中是固溶体反应机制,且体积变化率小于3%。在第三章的基础上,第四章采用电化学离子交换法对Na4Fe3（PO4）2（P2O7）结构中的活性位点取代,制备NaLi3Fe3（PO4）2（P2O7）（简称NLFPP）锂离子电池正极材料。考察了这种新颖电极材料的储锂机理及性能,发现该材料具有超高的倍率性能,在30C时可逆容量可达到81.5 mAhg-1。通过原位XRD分析表明NLFPP在充放电过程体积变化率大于NFPP。第五章采用机械化学法制备具有亚微米级棒状结构的Na7V4（P2O7）4（PO4）（简称NVPP）电极粉体。以聚乙烯醇（PVA）为碳源,利用VOx对PVA进行原位催化形成类石墨烯层,包覆在NVPP颗粒表面,提高了电极的电子电导率,改善了其电化学性能。通过非原位XRD证明了正极材料NVPP在充放电过程中是固溶体反应机制,且体积变化率小于4%。最后,将电极材料组装成对称全电池,其全电池的能量密度在0.2 C下为185.7 Wh kg-1。第六章采用溶胶凝胶法制备具有钠超离子导体（NASICON）结构的钠离子电池正极材料Na3.36FeV（PO4）3（简称NFVP）,通过控制在NFVP颗粒表面包覆的碳层厚度,提升电极材料的电子电导率,改善电极的电化学性能。NFVP电极在10 C下,首周放电比容量为90.4 mAh g-1,循环5000次后容量保持率为80%。另外,非原位XRD分析表明NFVP电极材料在充放电过程中体积变化率小于3%。第七章采用溶胶凝胶法制备具有高工作电压的NASICON结构型钠离子电池正极材料Na4MnCr（PO4）3/C（简称NMCP/C）。针对由于Mn3+的Jahn-Teller效应导致该材料容量快速衰减的缺点,我们选取Al2O3和Na4Fe3（PO4）2（P2O7）对NMCP/C粉体进行表面包覆,探索了不同包覆量对材料NMCP/C性能的影响。Na4MnCr（PO4）/C@1%Al2O3和 Na4MnCr（PO4）/C@4%Na4Fe3（PO4）2（P2O7）样品在 2 C电流密度下经过150次循环后容量保持率分别为70%和71.6%,相比于NMCP/C的容量保持率分别提高了 20.2%和21.8%。第八章对本论文工作的创新和不足之处进行简要总结,并对未来的研究工作进行展望。