过渡金属的特征d电子和多种价态使其氧化物存在多样性,从而具有独特电磁、光电、催化性能,在信息存储、能量存储和工业催化等领域都具有广阔的应用前景。多孔锰氧化物结合了过渡金属氧化物和纳米材料的特征：一、有MnO2、 Mn2O3、Mn3O4等多种物相。二、具有独特的形貌和尺寸特征,拥有一系列新颖的化学特性。目前,锰氧化物是替代贵金属氧化物Ru02的最佳电极材料之一。本论文设计了一条三步反应路径制备出具有MnO2纳米纤维组装而成的多级结构体。第一步采用溶液反应过程,以水热法和沉淀法制备草酸锰前驱体；第二步采用固相反应过程,经热分解得到Mn2O3;第三步采用独特的溶液中的固相转变过程,得到MnO2纳米纤维,该纳米纤维相互绕结形成稳定的多级结构和孔道结构。反应过程中,前驱体的形貌经多步反应而被完整保留,为多级结构提供了框架结构。论文研究了前驱物形成过程的各影响因素,如溶剂体系、金属离子掺杂等,并对反应各步得到的锰氧化物进行了电化学性能研究。采用XRD、SEM、TG-DTA和EDS等测试手段进行材料的物相、组成、形貌表征与分析。在三电极测试系统中,对得到的锰氧化物进行循环伏安和恒电流充放电测试。研究表明,溶剂体系的改变以及阳离子的加入可以改变前驱体的形貌以及结晶性质,从而影响氧化物的宏观框架结构形状,而对次级结构的纳米纤维并没有明显的影响；金属阳离子在Mn02晶体中存在掺杂极限；水-乙醇混合溶剂中得到的Mn203比容量高于纯水体系；Co离子和Ni离子的掺入,提高了Mn02的首次循环比容量,并改善了循环性能；通过控制溶剂体系和金属离子掺杂可实现对Mn02电化学性能的改善。