随着科技水平的不断提高,电池一直扮演着极其重要的角色,锂离子电池凭借着容量高,效率高,循环寿命长等优点,已逐步融入到人们生活的方方面面,但锂资源非常的有限,以目前锂消耗速度来算,65年后将面临锂资源短缺的情况,因此寻找锂的替代品就很迫切。作为锂的同主族元素钠,跟锂有着相似的物理化学性质,钠的存量非常丰富,约占地壳储量的2.83%,更重要的是钠的价格远低于锂。当前钠离子电池普遍存在容量低、迁移慢等问题,二维碳纳米材料的出现极大的改善了这类现状。本论文研究两种新型的二维(2D)碳材料net-Y和环石墨烯,基于密度泛函理论,通过原子的吸附,分子动力学,CI-NEB等方法对其性能进行研究,论文的工作分为以下两个部分:(1)首先进行net-Y的建模,吸附位置测试表明net-Y结构最终只有4个稳定吸附位,在八元环中心处取得最大吸附能-1.96 e V。在对net-Y和吸附钠后的结构进行态密度分析时发现,吸附钠可以增强整个结构的金属性。通过CI-NEB找出材料三条可能的扩散路径和扩散势垒0.35 e V。接着在材料net-Y上测试吸附钠的数量,最多可以吸附32个钠,此时的平均吸附能为-1.51 e V,最大吸附结构的热稳定性通过分子动力学模拟得到验证,结构是非常稳定的。最后通过公式求得最大比容量为1787 m Ah/g,该数值高于此前同类材料,平均开路电压为0.44 V。(2)对环石墨烯进行建模之后测试了环石墨烯12个可能的稳定吸附位置,最后仅有1个稳定吸附点,在最大环中心取得最大吸附能-1.95 e V。在态密度分析时发现,该材料具有半导体性质,吸附钠后呈导体性质。通过CI-NEB找出材料的1条扩散路径,扩散势垒为0.64 e V。接着我们对材料最大吸附钠的数量进行了测试,发现最大可以吸附16个钠,此时的平均吸附能为-1.70 e V,分子动力学模拟表明该材料有很好的热稳定性,最后通过公式求得该材料的最大理论比容量为1117 m Ah/g,平均开路电压为0.58 V。