随着不可再生燃料的日渐枯竭,世界各国都在寻找新的能源来降低对化石燃料的依赖,可再生清洁能源如风能、太阳能的发展受到广泛的关注。然而以这类清洁能源为核心的发电方式存在间歇性及不稳定性的缺陷,无法与现有电网系统安全并网。为克服这一缺陷,以二次电池为技术核心的大规模储能系统逐渐得到广泛关注。在大规模储能技术发展的路线中,水系钠离子电池是最具发展潜力的方向之一。钠元素在地壳中储量丰富,有与锂接近的氧化还原电位,水系钠离子电池兼具低成本和高安全性能。目前研究的水系钠离子电池的电解液为钠盐的水溶液,窄的电化学稳定窗口使电池的能量密度和输出功率有限,难以达到商业化应用的程度。针对水系钠离子电池电解液电化学稳定窗口窄的问题,本论文分别基于“water-in-salt”以及“Molecular crowding”两种策略,可以有效提升水的电化学稳定窗口,并分别将两种策略的样品作为电解液进行相关的测试表征。具体研究的内容如下:（1）基于“water-in-salt”策略,以乙酸铵（CH3COONH4,NH4Ac）和乙酸钠（CH3COONa,NaAc）两种低成本的乙酸盐,分别以25 M和5 M的浓度充分溶解在水中制备成混合水溶液作为电解液。合成了多壁碳纳米管复合的层状二氧化锰（MnO2/CNTs）以及碳包覆的磷酸钛钠（NaTi2（PO4）3/C,简写为NTP/C）作为正、负极材料。利用物理及电化学手段分别测试三者的相关性能,最后将三者组装成全电池进行相关测试。实验结果表明:NH4Ac和NaAc两种盐可以将水的电化学稳定窗口扩宽至3.9 V,MnO2/CNTs与NTP/C两种材料在乙酸盐的混合水溶液中具有良好的电化学性能。将该混合水溶液与正负极材料组成全电池,0.1 A·g-1的电流密度下全电池容量可达到74.1 mAh·g-1,500圈循环性能出色（每圈容量衰减仅为0.06%）。另外,电解液的离子电导率高达28.2 mS/cm,水系全电池具有出色的倍率性能。（2）基于“Molecular crowding”策略,将聚乙二醇（PEG,分子量为400）与水按质量比9:1混合再添加1 M CH3COONa制备成局部高浓度水溶液用作电解液,并分别制备Na0.44MnO2与NTP/C作为正负极材料。利用物理和电化学手段对电解液和正负极材料进行分析测试。实验结果表明,基于1 M CH3COONa的PEG与水的混合溶液中,盐的局部浓度可以达到10M,有效将水的电化学稳定窗口扩宽至3.6V,在该溶液中以Na0.44Mn02与NTP/C作为正负极材料,表现出良好的电化学性能,组成的全电池平均工作电压为1.1 V,全电池在0.05 A·g-1电流密度下的首圈放电容量为91.8 mAh·g-1,循环100圈容量保持率为68.6%,库伦效率可以达到98%。