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由于钠资源丰富，价格低廉等特点，钠离子电池作为未来可替代锂离子电池的储能体系近年来受到了越来越多的关注。但是由于钠离子的半径(1.02(A))大于锂离子的半径(0.76(A))，使钠离子在电极材料中的嵌入和脱出困难，从而导致钠电池的倍率性能和循环性能较差，影响了钠离子电池的发展与实际应用。所以研发新型的有利于钠离子嵌入与脱出的新型电极材料是发展钠离子电池技术的关键。本论文制备了一种新型的钠离子电池正极材料，通过掺杂Mg2+，提高了其倍率性能及循环稳定性。此外，与传统的液态电池相比，使用不易燃烧的固态电解质的全固态钠离子电池具有更好的安全性。本论文通过使用一种全氟磺酸钠聚合物薄膜电解质，组装了全固态钠离子电池，并研究了其电化学性能，并与摩擦纳米发电机进行了耦合，展示了一种高效的能量捕获和存储系统。本文主要研究内容和结论如下: (1)通过溶胶凝胶法合成了钠离子电池正极材料P2-Na0.67Ni0.33-xMgxMn0.67O2(x=0，0.02，0.05，0.1和0.15)。通过X射线衍射分析证明掺杂Mg2+之后样品仍然是P2相结构。对制备的所有样品的电化学性能测试分析，发现P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2的电化学性能在所有组分中是最突出的，在电压窗口为2.0V-4.5V（vs.Na/Na+），充放电电流密度为48mA g-1时P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2的初始放电比容量为105mA h g-1。此外，Mg2+掺杂之后，P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2的循环稳定性得到了很大的提升。在电流密度为48mA g-1时循环100圈之后，P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2仍然可以保持84.9mA h g-1的放电比容量。P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2电化学性能改善的主要原因是由于Mg2+掺杂后材料晶格参数变大以及钠离子层与层之间的距离变大。 (2)使用P2-Na0.67Ni0.23Mg0.1Mn0.67O2作为正极材料，全氟磺酸钠薄膜作为电解质和隔膜，金属钠片作为负极组装成了全固态钠离子电池。全固态钠离子电池展现了非常优异的循环性能，在电流密度为48mA g-1时充放电1000次之后容量的保持率仍然可以达到85％。当使用摩擦纳米发电机产生的脉冲电能给全固态钠离子电池充电时，系统的能量效率为62.3％，证明全固态钠离子电池是一种可以高效地储存摩擦纳米发电机产生的脉冲电能的安全持久的储能装置。