纳米科学与技术是21世纪的高新技术，纳米材料是纳米科技的重要组成部分。纳米粒子本身的结构和特性决定了纳米材料不同于传统材料的特殊性质。人们对纳米科技领域的探索，方兴未艾。我们运用不同的方法合成了纳米级Ni（OH）₂粉体、掺杂改性的复合Ni（OH）₂粉体及纳米复合氧化物，并运用物理和化学手段对它们进行了研究表征。 本论文分两部分：（1）有机聚合物保护下，纳米Ni（OH）₂的制备及其电化学性能研究；（2）纳米复合氧化物对碱性MnO₂电极的改性研究。 第一部分的研究工作中，在有机表活剂聚乙二醇保护下，利用低热固相合成法、有机液相合成法和有机—水溶液合成法，合成了Ni（OH）₂粉体，并对其进行了掺杂改性，得出以下结论： 1．透射电镜（TEM）测试分析表明，样品均是纳米级微粒，随着有机表活剂聚乙二醇的加入量增大，纳米微粒的分散性渐好，粒径均一等大。 2．X-射线衍射（XRD）测试分析表明，固相合成法和有机液相合成法制备的纳米级Ni（OH）₂属α／β混晶型，并随着聚乙二醇的加入量逐渐增大，α-相含量逐渐增大，但粉体晶化程度差，质轻膨松；有机—水溶液法合成的纳米级Ni（OH）₂，属β型，晶化程度高，堆积密度大。 3．对纳米级Ni（OH）₂进行化学掺杂金属阳离子，制备了纳米级复合Ni（OH）₂样品。热重测试（TGA）和红外光谱测试（IR）及XRD测试表明，高价金属阳离子的引入，增大了氢氧化物层间水分子和阴离子含量，样品逐渐呈现α-相特征。 4．对合成的纳米级Ni（OH）₂进行电化学表征。发现不同方法合成的纳米粉体，电化学活性不同。其中有机—水溶液法合成的纳米级Ni（OH）₂，电化学性能优异，具有还原电位高，可逆性好，放电容量高，循环寿命长等优点，放电比容量最大输出可达279mAh／g，活性物质利用率达96.5％。 5．复合Ni（OH）₂样品的循环伏安测试分析表明，放电过程，样品还原电位（E_R）与掺杂阳离子的Z／r值（Z、r分别是价电子数和半径）呈现一定的关系，表现为Z／r值越大，样品E_R值也越大。由此总结出一个经验关系式：E_R1-1000（A₁-A₂）+100sgn（[100A₂]-[100A₁]）=E_R2，(E_R1、E_R2、A₁、A₂分别是纳米级复合Ni（OH）₂样品1、2的E_R值和Z／r值)。通过计算表明，聚乙二醇通过与金属阳离子发生特性吸附和配位作用来影响掺杂样品的E_R。相同聚乙二醇加入量，对Z／r值小的和变价的金属阳离于影响大；聚乙二醇加入量不同时，随聚乙二醇加入量的增大，影响增大。 第二部分研究工作中，采用固相反应合成了BINi复合氧化物，并运用物理和化学手段对其进行研究表征： 1．XRD分析表明，Bi－Ni复合氧化物是卜BiZO3（正方晶型）和M（三角晶型） （l：2摩尔比）的复合物，粒径约gum。 2．恒流充放电测试表明，纯复合氧化物组成的电极，放电平台低，容量低，作为添加剂掺入Y－MnO。门．C．No刁)样中，明显提高了MnO。电极的深度放电容量；但运用单纯形法证明了BiNi复合氧化物的掺入，对MnO；电极浅度放电的容量提高无益，与CV曲线图和放电曲线图显示的结果一致。 3．对MnO。电极深度放电，纳米级BiNi复合氧化物掺入量小于35％时，均能不同程度提高 MnOZ大电流（smA）深度放电容量（其中掺杂量在 OM～5 H范围内，改性效果最好，放电容量提高率不受复合氧化物与MnO。比率的影响，均能达到35％左右，中电流（6mA）深度放电提高更大，约42尸％）。但是，随着复合氧化物掺入量的加大，放电平台下降，放电容量提高率下降，因此，复合氧化物掺入量以少量 （乓2．60）为宜。 4．循环伏安测试表明，纳米级复合氧化物的加入，改变了MnO。电极的深度放电区的中间氧化还原阶段的反应途径和反应过程，稳定了MnOZ晶格结构，抑制了什dT逆性Mn。O。的形成，从而提高了MnO。电极的电化学性能。 5、此外，本论文首次将导电聚合物引入MnO。电极中，电化学测试表明，导电聚合物以优良的导电性利吸液性，既降低了电极电阻，又有利于质于传导。从而提高了讪；o电极放电容量。例如，在最佳锰碳比为＊n：C－”：8条件卜，6＊A单电jt放电，与人墨最佳Mn：C比875：口．5条件下相比；放电容量提高了H斗％，而八十引一标碳比（＊n：C一”：8）条件卜，高出人墨电极放电容量的66．8％，说明导电聚合物取代人墨是可行的。