因存在波动性和间歇性清洁能源的发展受到限制。大规模储能电池是解决该问题的关键。水系镁离子电池因制备工艺简单、生产成本低、安全系数高等优点,在大规模储能方面具有良好的应用前景。本文通过恒温回流法制备了Nb和V掺杂改性的具有2×2孔道结构的锰氧化物K-OMS-2,利用SEM、TEM、XRD、BET等对材料进行了表征,通过循环伏安测试、恒流充放电测试等电化学测试考察其作为水系镁离子电池正极材料在Mg（NO₃）₂和Mg（CH₃COO）₂等水系电解液中的电化学性能。采用恒温回流法制备K-OMS-2材料,SEM测试表明其呈纳米线棒状,长度范围在220-320 nm之间,直径约为24 nm。TEM和XRD测试表明材料保持了隐钾锰矿的2×2孔道结构。对K-OMS-2材料进行恒流充放电测试,在电流密度为20 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,K-OMS-2的放电比容量为155.9 mAh/g。电流密度为100 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,K-OMS-2的首圈放电比容量为92.2 mAh/g,经200圈的循环稳定性测试后,剩余比容量为29.4 mAh/g。采用恒温回流法制备Nb K-OMS-2材料,发现当掺杂的摩尔比例Nb:Mn为1:10（10%Nb K-OMS-2）时,材料呈现均匀颗粒状,颗粒尺寸约90nm并表现出有最佳的电化学性能。在电流密度为20 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,10%Nb K-OMS-2的放电比容量为252.6 mAh/g。电流密度为100 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,10%Nb K-OMS-2的首圈放电比容量为168.7 mAh/g,经200圈的循环稳定性测试后,剩余比容量为65.1mAh/g。Nb元素的掺杂提升了K-OMS-2材料的电化学性能。采用恒温回流法制备V K-OMS-2材料,发现在掺杂摩尔比例V:Mn为1:10（10%V K-OMS-2）时,材料具有均匀的纳米颗粒形貌,颗粒尺寸在30 nm左右,并表现出最佳的电化学性能。在电流密度为20 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,10%V K-OMS-2的放电比容量为265.9 mAh/g。电流密度为100 mA/g、1 mol/L Mg（NO₃）₂电解液中,10%V K-OMS-2的首圈放电比容量为178.7 mAh/g,经200圈的循环稳定性测试后,剩余比容量为65 mAh/g。V元素的掺杂同样提升了K-OMS-2材料的电化学性能。利用Mg（CH₃COO）₂水溶液为电解液,考察了K-OMS-2、10%Nb K-OMS-2和10%V K-OMS-2三种材料的电化学性能,发现在100 mA/g电流密度下,1 mol/LMg（CH₃COO）₂电解液中的首次放电比容量分别为97.1 mAh/g、100.6 mAh/g和221.8 mAh/g。200圈循环后剩余比容量分别为97 mAh/g、122.4 mAh/g和122.9 mAh/g。比在Mg（NO₃）₂中的的容量保持率提升了2³倍。Mg（CH₃COO）₂双亲类型的醋酸根基团可吸附在电极材料表面,有助于提升电池的循环稳定性。