锂离子电池和金属空气电池已成为当前新能源领域的研究热点，然而这两类电池目前面临的问题是廉价高容量电极材料的制备以及廉价高效电催化剂的开发。因此，在该领域中研究开发廉价高效储锂材料和氧还原催化剂已成为研究重点。尖晶石氧化物AMn204(A=Li，Zn)以其价格低廉、环境友好和物料丰富在能量的储存与转化技术中有着广泛应用。然而，其应用与性能依赖于制备条件和方法，特别在纳/微米尺度上对其大小及维度进行调控。因此，本论文开展尖晶石LiMn204和ZnMn204这两种材料的制备表征及应用研究。主要内容如下：　　 采用微乳液法并结合固相反应可控合成了LiMn204多孔纳米棒，该纳米棒直径约400 nm，长度约3μm，其内部具有多孔结构且由粒径约20 nm的颗粒组成。对LiMn204多孔纳米棒的电化学性能测试结果表明：在2C倍率下，其首次放电容量为126 mAh/g，500次循环后容量保持率为94％；在4C倍率下，其首次放电容量为120 mAh/g，500次循环后容量保持率为91%；在10C倍率下，其首次放电容量为105 mAh/g;500次循环后容量保持率为86%。结果显示LiMB204多孔纳米棒可作为高倍率长寿命锂电池正极材料。　　 通过溶剂热法制各了纳米结构的ZnMn204微米空心球，其直径约3μm，壳层厚度约200nm。详细研究了反应体系中各参数对产物ZnMn204的结构和形貌的影响，证实了ZnMn204微米空心球“自组装-熟化-再熟化”的形成机理，同时考察了ZnMn204微米空心球的电化学储锂性能。实验结果显示：这种空心结构材料显示出较高的放电容量和较好的循环性能，50周后其可逆容量为433mAh/g，高于石墨的理论容量，有望作为高容量锂离子电池负极材料。　　 采用简单易行的室温合成方法，在含有Zn+离子的水溶液中，通过将还原剂NaBH4作用于不同形貌的无定形Mn02前躯体，可控制备了ZnMn204空心纳米球和空心纳米立方体，该空心纳米材料尺寸为400～600nm，壳层厚度约为40nm，并初步考察了所制备的ZnMn204空心纳米材料在碱性溶液中的氧还原电催化性能。结果显示：相对ZnMn204空心纳米立方体，ZnMn204空心纳米球在氧还原反应中表现出较大的极化电流和较高的电子转移数(n=3.5)，因而具有较好的氧还原电催化性能，可作为金属空气电池廉价高效的氧还原电催化剂。