本论文主要通过合成硅酸亚铁钠并对其进行碳包覆氢氮掺杂、铜离子掺杂和钛离子掺杂等改性措施,以提高其电化学性能,并对复合材料的合成机理及其组成、结构、电化学性能等进行了系统研究。采用溶胶-凝胶法,以葡萄糖酸亚铁为模板和碳源,制备了碳包覆氮氢掺杂硅酸亚铁钠复合正极材料,探索了碳含量、煅烧温度及保温时间对硅酸亚铁钠材料的组成、结构及电化学性能等的影响。研究表明,所制备的硅酸亚铁钠材料含有H-N掺杂的硬碳纳米球提供了高电子传导性和更多的Na离子存储位点;其中孔结构使Na离子和电解质易于渗透;H-N掺杂可以调节碳的表面官能团,增强导电性,有利于电荷转移和电极-电解质相互作用。碳含量为7.98 wt%的硅酸亚铁钠复合材料表现出高能量/功率密度、良好的倍率和循环性能,并且显示出一种混合储能机制。在0.1 C和1.2-4.6 V电压范围内,初始放电容量为218.4 m Ah g^-1。在1.5-4.6 V电压范围内,3300次循环后在1 C下的容量保持率为73.8%,其最大能量密度和功率密度分别为331.99 W h kg^-1和2431.87 W kg^-1。采用固相法辅助溶胶凝胶方法,以柠檬酸为碳源,通过铜离子掺杂制备了硅酸亚铁钠复合正极材料,探索了铜离子含量、煅烧温度对硅酸亚铁钠材料的改性机理、组成、结构与电化学性能等的影响。研究表明,当铜离子掺杂为5%摩尔量在600℃下煅烧时,硅酸亚铁钠复合材料由尺寸在800 nm-1μm、形状不规则的颗粒组成,其具有良好的电化学性能,在10 m A g^-1的电流密度下其初始放电比容量达到139 m Ah g^-1,这主要可以归因于电荷转移阻力的降低和铜离子掺杂后钠离子扩散系数的提高。采用水热法辅助溶胶凝胶法,以柠檬酸为碳源,制备了钛离子掺杂硅酸亚铁钠复合正极材料,探索了钛离子掺杂含量、煅烧温度等对硅酸亚铁钠材料的改性机理、组成、结构与电化学性能等相关性能的影响。研究结果表明,在650℃下所制备的掺杂8%钛离子改性硅酸亚铁钠复合材料其颗粒尺寸在800-900 nm,颗粒表面呈褶皱的珊瑚形状;随着煅烧温度的增加,掺杂硅酸亚铁钠复合材料的结晶度也随之增加,其结构更加稳定,这均有利于提高其电化学性能。在10 m A g^-1的电流密度下,复合材料的放电比容量达到128.78 m Ah g^-1。