本论文研究了α-MnO₂纳米棒、α-MnO₂球和尖晶石LiMn₂O₄微球的合成，并对所得样品的电化学性能进行了表征。具体工作如下：采用简单的水热法在酸性体系下分解KMnO₄制备了单晶的α-MnO₂纳米棒。SEM和TEM结果表明，所合成α-MnO₂纳米棒的直径约30～70 nm，最大长度约2．6μm。通过分析不同水热反应时间所得MnO₂产物的相结构和微观形貌，提出α-MnO₂纳米棒的形成应经历了一“团聚—溶解—重结晶—各向异性生长—奥斯特瓦尔德熟化”过程。同时详细考察了各种实验条件对产物晶型和形貌的影响。电化学性能研究发现水热反应5和8 h所合成MnO₂产物的电容行为较好，初始放电比容量分别为84.9和75.3 F╱g。模拟锌锰电池测试发现所合成的α-MnO₂纳米棒具有良好的放电性能，在62.5和375 mA／g速率下的放电比容量分别为278和235 mAh／g。通过温和的湿化学法合成了α-MnO₂球。SEM和TEM分析表明所合成产物是由直径0.3～3μm的球形颗粒构成。条件实验发现温和的反应条件更有利于α-MnO₂球的形成，随着反应温度的升高，所得产物的形貌也将发生变化，讨论了α-MnO₂球的形成机理。模拟锂离子电池性能研究表明，在室温下所合成的α-MnO₂具有良好的电化学性能，其初始放电比容量为206.2 mAh／g，15次循环后的放电比容量仍为154.7 mAh／g。模拟锌锰电池测试发现70℃条件下所得α-MnO₂产物具有良好的放电特性，在50和500 mA／g速率下的放电比容量分别为280和168 mAh／g。以所制备的α-MnO₂球为前驱体，分别采用溶剂热反应和高温固相反应合成了LiMn₂O₄产物。SEM分析发现溶剂热合成的LiMn₂O₄形貌较不规则，主要为多面体颗粒；而高温固相法合成的LiMn₂O₄材料保持了好的球形形貌，颗粒尺寸为1～10μm。模拟锂离子电池性能研究表明，高温固相反应合成的LiMn₂O₄微球的电化学性能优于溶剂热反应合成的LiMn₂O₄产物。