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因双离子电池具有工作电压高、寿命长、环境友好的优点而引起了研究者的关注。与锂电池相比，钠离子电池具有钠资源储量丰富、价格低廉、钠不与铝集流体形成合金等优点。钠基双离子电池（sodium-based dual-ion battery，NDIB）结合了双离子电池和钠离子电池的优点，是一种极具前景的电化学储能器件。在本论文中，我们将四种储钠负极材料用于钠基双离子电池中，具体工作如下: 1、以生物废料—松针为前驱体，经过简单的煅烧制备得到硬炭。使用SEM、XRD、氮气吸附—脱附测试表征松针炭(PNC)的物理性质。恒流充放电、循环伏安等电化学测试表征了PNC负极的储钠性能，结果表明PNC具有高的钠化容量、低的插嵌电势、稳定的循环性能。进一步地，我们将石墨正极、PNC负极和钠基有机电解液组装成钠基双离子电池。此电池表现出优异的电化学性能:高的能量密度（功率密度为131W kg-1时能量密度为200Wh kg-1），长的循环寿命（1000圈后容量保持率为87.2％）、超高的输出电压(4.7V)。此外，我们发现预钠化过程可以改善钠基双离子电池的性能。 2、将商业化的炭分子筛(CMS)用于储钠负极材料。CMS负极的可逆容量为200mAh g-1，首圈库伦效率为73.3％。此外，石墨正极和CMS负极之间存在一个大的电势差(＞4V)。鉴于CMS优良的电化学性能，我们将预钠化的CMS负极和石墨正极组装成钠基双离子电池，并对其工作条件进行了探索。结果表明，钠基双离子电池的最佳电化学窗口为1.0-4.7V，最佳正负极质量比为4。更近一步地，我们通过记录两极的分极电势，阐明了截止电压和石墨/CMS正负极质量比的影响。 3、我们收集了蜡烛灰(CS)，使用TEM、XRD、XPS、氮气吸附—脱附测试表征了CS各方面的物理性能。CS负极在钠离子电池中表现出优秀的性能，特别是倍率性能（电流密度为2Ag-1时容量为108mAh g-1）。使用CV、23NaMAS NMR和原位热分析测试研究钠离子在CS中的存储机理，结果表明钠离子存储主要是赝电容行为。将预钠化的CS电极和石墨电极匹配组装成钠基双离子电池，电池的表现出宽的电压窗口(0-4.7V)、出众的循环稳定性（1400圈后容量保持率为92.3％）、优秀的倍率性能（电流密度为2Ag-1时CS的放电容量为111mAh g-1）。 4、将锐钛矿TiO2用作储钠负极材料。TiO2在电流密度为300mAh g-1时，200圈后容量为109mAh g-1。CV测试的结果表明，钠离子在TiO2中的存储由赝电容决定。将预钠化的TiO2首次用于钠基双离子电池，并使用多种测试研究了此钠基双离子电池的电化学性能。电池的工作电压为3.5V，循环1400圈后，容量为98mAh g-1。当电流密度为1500mA g-1时，TiO2/石墨钠基双离子电池的容量为102mAh g-1，倍率性能优异。