与锂离子电池工作原理相似，钠离子电池是主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作的一种可二次充电的储能器件。得益于丰富的钠资源以及显著的成本优势，钠离子电池已在国内外引起广泛关注，相关研究也在近十年内得到迅猛发展。然而，钠离子电池在循环寿命，能量密度，倍率以及低温性能等方面仍有很大的提升空间。为此，我们设计并合成了一种新的NASCION相铁基磷酸盐正极材料，极大地提高了钠离子电池的循环和倍率性能。另外，我们还巧妙地利用基于阴离子存储机制的聚三苯胺正极和基于转化反应的硼酸铁负极材料以改善钠离子电池的倍率以及低温性能。在提升电池能量密度方面，我们将具有高工作电位的氟磷酸钒钠正极和高容量的钠金属负极搭配，组装而成的钠金属电池在改进后的碳酸酯基电解液中表现出优异的电化学性能。相关研究成果在ACS Energy Lett.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Energy Environ. Sci.等期刊发表。