二氧化锰由于其独特的电子构型而具备比较优势，在吸附、催化、光、电、磁等领域具有广泛的应用。在有关二氧化锰的研究中，晶型和形貌的可控制备是引人关注的方面。本论文采用MnO₄-/Mn²⁺、MnO₄-/Cl-和Mn²⁺/S₂O₈2-反应体系合成MnO₂纳米材料，旨在考查反应条件对产物晶相、结构和形貌的影响，并借助于各种手段对产物的微观结构及其电化学性能进行表征，以探索可控制备纳米结构MnO₂的方法，并探讨结构、形貌与电容性能之间的关系。本论文的主要研究内容及结果包括：（1）MnO₄-/Mn2+反应体系制备纳米结构MnO₂采用室温氧化还原沉淀法制备纳米结构MnO₂，重点考察了反应物的滴加顺序和反应体系pH值对产物形貌的影响。结果表明：改变反应物的混合模式和体系pH值能够调控MnO₄-和Mn²⁺在MnO₂晶核表面的吸附，进而调控产物的形貌。反应物的滴加顺序不仅影响产物的形貌，还制约着不同晶相MnO₂的形成。pH=1时，KMnO₄滴入MnSO₄溶液中得到由纳米片组装而成的脑珊瑚状γ-MnO₂，其比表面积为188m2/g，比电容为238F/g；而MnSO₄滴入KMnO₄溶液中得到核-冠结构的birnessite型MnO₂，其比表面积为29m2/g，比电容为252F/g。无论哪种反应物混合模式，随着反应体系pH值的升高，产物的晶化程度都有所降低，且都会出现由三维层级结构向纳米颗粒的转化。（2）MnO₄-/Cl-反应体系制备纳米结构MnO₂在90℃水浴条件下制备纳米结构MnO₂，重点考察了反应物配比和反应物浓度对产物结构形貌的影响。结果表明：[MnO₄-]/[Cl-]浓度比较小（0.033）时得到较短的α-MnO₂纳米棒，而浓度比较大（0.065）时得到较长纳米棒组装而成的三维准球形结构的α-MnO₂。反应物浓度较小时得到花状birnessite型MnO₂，而反应物浓度较大时得到α-MnO₂，其形貌也转化为纳米棒及其聚集体。在MnO₄-/Cl-反应体系中制备得到的花状birnessite型MnO₂的比表面积为89.6m2/g，比电容为184.8F/g；而α-MnO₂纳米棒的比表面积为117.1m2/g，比电容为118.7F/g。结果表明产物的电容性能与其比表面积没有直接关系，而与孔径分布有着密切关系。（3）Mn2+/S2O82-反应体系制备纳米结构MnO₂在90℃水浴条件下，反应物浓度较低（0.02mol/L）时得到不规则片状Ramsdellite型MnO₂，比电容为54F/g；较高（0.75mol/L）时产物为直径约50nm，长度约1μm的纳米棒状Cryptomelane型MnO₂，比电容为99F/g。在120℃水热条件下，[S₂O₈2-]/[Mn2+]浓度比较小（1）时得到纳米片和纳米棒混合形貌的Ramsdellite型MnO₂，比电容为70F/g；较大（7）时得到花状Ramsdellite型MnO₂，比电容为114F/g。H2SO₄的加入量较少（0.22ml）时得到较短纳米棒团聚而成的球形Ramsdellite型MnO₂，比电容为59F/g；较多（1ml）时得到纳米针团聚而成的海胆形Cryptomelane型MnO₂，比电容为101F/g。加入NaOH，反应时间较短（5h）时得到不规则块状和纳米棒混合形貌的MnOOH；较长（24h）时得到MnOOH纳米棒。加入CH₃COONa，120℃水热条件下反应时间较短（5h）时得到不规则块状Ramsdellite型MnO₂；反应时间较长（24h）时得到Ramsdellite和γ-MnOOH的混合晶型，其形貌为块状和纳米棒的混合形貌。而在180℃水热处理12h得到长径比较大的纳米线。结果表明产物的电容性能与其晶型和形貌具有密切关系。