随着社会的发展,储能正越来越受到人们的关注。在储能方式中,电化学储能因其自身的反应速度快、效率高等特点,在某些领域成了储能方式的首选。这其中,钠离子电池因其资源丰富,价格便宜,成为目前研究的热点。钠离子电池的发展史可以追溯到上世纪80年代,与锂离子电池同步,但因缺少合适的负极材料,钠离子电池一直没有大规模应用。针对这个问题,本文从碳材料入手,结合合金类材料高容量的特点制备了锡碳复合材料,并对材料的相关性能进行了系统研究。首先,本文系统探究了石墨、软碳、硬碳等碳材料的结构、形貌特点,并将这些特点与其电化学性能联系起来分析。通过对比不同各种碳材料的电化学性能,对比分析得出各种碳材料作为钠离子电池负极材料的优缺点。在本文研究的这些碳材料中,硬碳材料表现出最好的储钠性能,在0.04 A g^-1的电流密度下,循环100圈后仍有215 m Ah g^-1的比容量。其次,本文基于静电纺丝技术设计并制备了一种“核壳结构”的复合电极。在这种电极中,通过碳热还原热处理步骤得到纳米级别的金属锡颗粒;有机物通过热处理后形成了碳,紧紧包覆住了金属锡纳米颗粒,一方面这可以避免金属活性物质与电解液的直接接触,另一方面还可以限制活性物质在后续反应中的体积变化。通过静电纺丝得到的纤维交错相连,构成良好的导电网络。基于以上这些设计,本文设计并制备的“核壳结构”电极有效提升了电极的电化学性能。这其中,SnCl₂与PAN的质量比为1:2,碳热还原温度为700℃的试样表现出最佳的电化学性能,在0.1A g^-1的电流密度下,循环100圈后还有226 m Ah g^-1的比容量。最后,受建筑材料的启发,本文设计了一种“钢筋混凝土”结构一体化电极。在这种电极中,借助还原氧化石墨烯材料优秀的力学性能构建起整体结构,依托高成碳率有机物得到碳基体物质,形成对活性物质的包覆构建保护层,利用低成碳率有机物的热分解构建离子传输通道。经过系统的研究,最终成功制备“钢筋混凝土”,将该结构电极应用于钠离子电池,有效提升了电极的综合性能。这其中,添加淀粉,在320℃热处理2小时的电极表现出最好的电化学性能,在0.1 A g^-1的电流密度下循环100圈仍有近200 m Ah g^-1的整体比容量。