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近年来,由于钠储量丰富、价格低廉等特点,钠离子电池逐步成为了储能领域的研究热点。而高性能储钠正极材料的发展是提升钠离子电池性能和推动其应用的关键。现有的钠离子电池正极材料中,普鲁士蓝类化合物因具有宽敞的钠离子扩散通道,以及丰富的储钠活性位点而备受关注。但是该类材料还存在着循环性能和/或倍率性能不佳等问题,使其与实际应用还存在一定距离。因此,本文基于普鲁士蓝类化合物的结构特点和生长机理,围绕循环稳定性与倍率特性展开了一系列研究工作,以推动其实际应用。在第一章中,我们全面地、分门别类地探讨了不同类型普鲁士蓝类化合物在各种二次电池尤其是钠离子电池中的应用情况,论述了该类材料的研究现状和存在的问题,从而提出了本文的研究依据和主要工作内容。第二章详细介绍了本工作所采取的实验方法、设备仪器和试剂药品,并介绍了常用的材料成分、结构和形貌等表征手段和电化学性能测试方法。普鲁士蓝类化合物晶体的生长条件通过影响其组成与结构进而影响其电化学性能。在第三章中,我们基于普鲁士蓝类化合物的生长机理对其合成条件进行了研究,明确了合成温度对于普鲁士蓝类化合物的组成、结构和最终性能的影响,为之后的改性工作提供了理论和实验基础。针对普鲁士蓝类化合物循环性能欠佳的问题,在第四章中,我们提出了梯度镍取代的改性思路,制备了具有高稳定性富镍外层和高容量富铁内层的镍梯度取代普鲁士蓝单晶,在保持材料高容量的同时,也大幅提升了循环稳定性。为提升普鲁士蓝类化合物的倍率性能,我们在第五章中提出了构建插入式赝电容——一种不受扩散速度限制的电荷储存机制的思路。通过低水环境合成的方法,获得了具有优异倍率性能和低温性能的低空位铜普鲁士蓝。在第六章中,我们利用前期工作中获得的具有优良性能的铜普鲁士蓝和铁普鲁士蓝材料分别为正负极构建了全普鲁士蓝水系钠离子电池。电化学测试结果表明,该电池的平均工作电压可达0.70V,放电容量50 mAh g-1,并且循环性能稳定。最后,第七章系统地总结了本论文的研究内容和成果,指出了现有工作的不足,并提出了未来的发展方向与建议。