本文采用第一性原理计算方法对RuO₂-MnO₂活性氧化物进行探索和研究:（1）对金红石型RuO₂和MnO₂的结构进行初步计算;（2）对金红石型Mn1-xRuxO₂结构进行优化,获得了金红石型Mn1-xRuxO₂结构的微观数据,并讨论掺杂量对其结构参数和电子结构的影响;（3）对α-MnO₂及α-MnO₂型复合氧化物Mn1-xRuxO₂进行优化,获得了α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂结构的微观数据,并讨论掺杂量对其结构参数和电子结构的影响。结果表明:通过GGA计算的金红石型RuO₂和MnO₂的晶胞参数,相对于LDA计算的金红石型RuO₂和MnO₂的晶胞参数,更加接近标准卡片数值。能带图表明纯净金红石型RuO₂具有金属特性。而纯净金红石型MnO₂为直接带隙半导体。态密度图显示金红石型RuO₂费米能级处的两个峰主要由O 2p电子态,Ru 5s电子态构成。而金红石型MnO₂费米能级处的两个峰主要由O 2p电子态,Mn3d电子态构成。通过GGA计算的金红石型Mn1-xRuxO₂晶胞体积随着掺杂量的增大而增大。平均键长LeO-O average和LMe-O average随着Ru的掺杂量的增加逐渐增大,最终认为O-O键和Me-O键结构是最重要的结构参数。金红石型Mn1-xRuxO₂能带图表明金红石型Mn1-xRuxO₂在添加Ru后,引入了杂质能带,提高了材料的导电性。态密度图表明金红石型Mn1-xRuxO₂在掺杂了 Ru后,Ru 4d电子态受到很强的局域特征影响。通过GGA+U计算的α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂晶胞体积随着掺杂量的增大而增大。平均键长LaO-O和Me-O随着Ru的掺杂量的增加逐渐增大,最终认为O-O和Me-O键结构是最重要的结构参数。α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂能带图表明α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂在添加Ru后,引入了杂质能带,提高了材料的导电性。态密度图表明α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂在掺杂了 Ru后,Ru 4d电子态和O 2p电子态的杂化得到了增强。通过比较金红石型MnO₂及金红石型钌锰复合氧化物和α-MnO₂及α-MnO₂型钌锰复合氧化物,发现α-MnO₂型Mn1-xRuxO₂拟合曲线偏离度较大。α-MnO₂掺杂Ru后,发生了更大的晶格畸变。掺杂Ru后,同样提高了导电性能,但α-MnO₂型Mn0.875Ru0.125O₂总态密度在费米能级附近具有更强的局域性,受Ru掺杂的影响更明显。最终认为α-MnO₂掺杂Ru后,其晶体结构更易受影响。