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随着现代科技的进步发展,民用和工业生产中有越来越多的设备需要依靠电力运转。为了满足现代电子工业对电能存储设备的需求,当务之急是研制出高容量、长寿命的电池。本文通过不同合成方法得到了纳米材料,采用X射线衍射法(XRD),扫描电子显微镜(SEM)等手段对材料进行结构和形貌表征,利用循环伏安法,阻抗技术和电池充放性能测试等研究了材料的电化学性能。得出以下结论：1、利用共沉淀法通过控制pH值和反应时间得到不同晶型结构的MnO2,并将制得的MnO2与商用电解MnO2在2MZnSO4+1MLi2SO4电解液中进行电化学性能测试,结合材料结构和形貌的表征分析表明,α-MnO2、无定型MnO2和ε-MnO2三中晶型的MnO2在2M ZnSO4+1M Li2SO4电解液中的电化学性能相似,随着电化学反应中Zn2+的嵌入和脱出,MnO2的结构发生改变,产生团聚和塌陷现象。2、将MnO2分别在1MLi2SO4、2MZnSO4、1M Li2SO4+0.05M MnSO4和1M Li2SO4+2M ZnSO4+0.05M MnSO4电解液中进行电化学性能测试,表明当在1MLi2SO4电解液中进行循环伏安测试时,得到的曲线呈矩形,是准电容特征；在2M ZnSO4和1MLi2SO4+2MZnSO4电解液中得到的循环伏安曲线差异不大,出现了一对明显的氧化还原峰,是Zn2+的嵌入-脱出反应；在1M Li2SO4+2M ZnSO4+0.05M MnSO4电解液中进行循环伏安测试,出现了两个还原峰和一个氧化峰,说明Zn2+的脱嵌是两步反应。对恒流充放电数据分析,发现只有当电解液中同时含有Zn2+和Mn2+时,MnO2才不会出现比容量衰减的现象,电解液中的Mn2+能够抑制MnO：的结构变化,防止出现颗粒团聚和结构塌陷,增加Zn2+的嵌入的容量。3、将Mn02电极在1M Li2SO4+2M ZnSO4+0.05M MnSO4电解液中不同电位范围进行电化学测试,从循环伏安测试数据可以看出,只有当在合适的电位范围进行测试才会出现明显的氧化还原峰并且不会出现衰减,说明电解液中的锰离子需要在一定的电位下才能进行氧化-还原电化学反应,维持MnO2结构的稳定,保持MnO：电极高容量和长寿命的特性。4、将碳纳米管代替乙炔黑作为导电剂,用不同掺入方式与MnO2复合电极进行电化学测试,结果表明,以溶液搅拌方式掺入碳纳米管,可保证碳纳米管均匀分散于MnO2中,从而使电极表现出更佳的电化学性能,相比较乙炔黑,放电比容量有了显著的提高。