随着新兴钾离子电池技术的发展,传统的电解液已经难以满足钾离子电池高容量、高倍率和长循环稳定性的需求。特定的负极材料需要匹配相对应的电解液体系,并且电解液对钾离子电池负极材料的界面化学反应和插层机制影响巨大,然而,关于电解液与负极材料匹配性的研究仍然不成系统且不深入。鉴于此,本文研究了中间相炭微球（MCMB）和Ge S2@Ni S@N-C负极材料在不同种类电解液中的电化学储钾行为,系统研究了负极/电解液界面化学反应和充放电机制,本文的主要研究内容如下:（1）研究了MCMB在四种不同电解液中的界面化学反应和插层反应机制。通过原位X射线衍射（XRD）方法,揭示了MCMB负极在酯基电解液中通过K+顺序的、分级的插层反应机制,实现了从石墨到KC8的完全转变,电化学数据也证实了在酯基电解液中的高放电比容量、优异的倍率性能和长循环稳定性。相对比而言,MCMB负极在醚基电解液中则通过K+-溶剂共嵌入机制进行放电反应,并造成石墨层片的剥离以及连续的副反应和容量衰减等问题。通过调节电解液的浓度,这种共嵌入行为可以被高浓度的电解液有效地抑制。此外,研究结果表明含氟添加剂（如氟代碳酸乙烯酯（FEC））的浓度和成分的需要准确控制,否则会导致MCMB负极表现出较差的比容量和循环性能。界面分析表明,在所有电解液中,MCMB负极表面都形成了固体电解质界面（SEI）,在酯类电解液中SEI的组分主要有KxPFy、KxPOyFz、KF、烷基碳酸盐和醇盐。而醚类电解液中的SEI组分主要包含-SO2-、-SO2-CF3/-SO2-F、SOx、S、硫化物、KNxOy、KF、烷基碳酸盐和醇盐,并且SEI的成分和含量从表面到体向也不断变化。（2）通过水热矿化过程、多巴胺包覆过程和柯肯达尔效应诱导的高温互扩散硫化工艺成功制备了具有介孔结构和成分梯度特点的氮掺杂碳包覆二硫化锗-硫化镍（Ge S2@Ni S@N-C）微球结构。该复合结构的外部氮掺杂碳壳是由聚多巴胺（PDA）高温裂解而成,内部成分由具有丰富异质界面的Ge S2-Ni S相组成,而且其成分呈现梯度分布（外部Ni S相富集,内部Ge S2相富集）特点。电化学研究表明,Ge S2@Ni S@N-C复合材料在KFSI-EC/DEC和KPF6-EC/DEC两种电解液中的储钾行为并不相同,其不同的充放电曲线代表着不同的嵌钾反应机理。在KFSI/EC/DE电解液中,该材料具有较高的初始库伦效率（58.7%）和优异的倍率性能(在1.0 A g-1的高电流密度下,比容量为269.0 m Ah g-1),而在KPF6-EC/DEC电解液中,该复合材料的储钾性能却差强人意(初始库伦效率为44.3%,在1.0 A g-1的高电流密度下仅有8.3 m Ah g-1的容量)。界面分析表明,KFSI-EC/DEC电解液中SEI无机组分主要包含KxNOy、KF、硫化物、S、SOy、-SO2-和硫酸盐,而在KPF6-EC/DEC电解液中,复合材料界面的SEI组分含有KxPFy、KxPOyFz、KF、硫化物、S、SOx、-SO2-和硫酸盐。不同钾盐分解所产生的SEI组分的差异影响了SEI的结构和稳定性,并进一步决定着电化学储钾机理与性能。