水性充电电池被认为是有前途的一类电池,因为它的成本低,制备过程简单,使用时安全且环保。其中,水性锌离子电池（ZIBs）是近年来发展起来的一种新型二次电池,具有高达320 Wh/kg的能量密度和12 k W/kg的功率密度。相比于其它金属阳极,锌具有活泼的化学性质,且Zn²⁺/Zn的氧化还原电位较低。常见的锌离子电池正极材料有锰基氧化物、钒基氧化物和普鲁士蓝类似物等,普鲁士蓝类似物具有低比容量和低循环寿命,钒基氧化物具有较低的工作电压和比容量,而锰基氧化物易溶于电解液,所以开发出新型的正极材料显得尤为重要。本论文首先利用共沉淀法制备钼基正极材料Zn Mo O₄,接着,利用水热法合成了锰基正极材料Zn Mn₂O₄,最后,利用简单的水热法制备了镁掺杂的Zn Mg_xMn_2-xO₄,并对三种正极材料在水性锌离子电池中的应用作了详细研究。具体内容如下:（1）通过共沉淀法制备了正极材料Zn Mo O₄。探究煅烧温度和煅烧时间对Zn Mo O₄性能的影响。结果表明,在600℃下煅烧3 h后合成的Zn Mo O₄材料具有良好的性能。XRD结果显示该材料的主要衍射峰强度较高,说明其具有良好的纯度和结晶度。由SEM分析可知,该材料呈均匀的片状结构,且表面光滑。BET结果表明该材料具有大比表面积和小孔径。电化学性能测试结果显示,在0.1-2 V的电压范围内,当电流密度为100 m A·g^-1时,该材料的首次放电比容量为124.34 m Ah·g^-1,150次充放电循环后的放电比容量依然高达118.40 m Ah·g^-1。（2）通过水热法制备了正极材料Zn Mn₂O₄。探究水热温度和水热时间对Zn Mn₂O₄性能的影响。XRD和SEM结果显示,在160℃下水热16 h后合成的Zn Mn₂O₄样品具有较好的纯度和结晶度,且形貌均匀。对该材料进行电化学测试,充放电电压范围是0.8-1.9 V,当电流密度为100 m A·g^-1时,该材料的首次放电比容量为130.47 m Ah·g^-1,100次充放电循环后的放电比容量为128.00 m Ah·g^-1。（3）通过水热法制备了Zn Mg_xMn_2-xO₄。探究掺杂不同比例镁离子对Zn Mn₂O₄性能的影响。通过XRD和SEM测试可知,当镁掺杂的量分数为x=0.05时,Zn Mg_0.05Mn_1.95O₄样品具有小粒径和大比表面积。一系列的电化学测试显示,该材料具有优异的电化学性能。首次放电比容量高达149.55 m Ah·g^-1,100次充放电循环后的放电比容量为142.00 m Ah·g^-1。