高铁酸盐具有较高的比容量、较高的氧化还原电位,高铁酸盐及其放电产物Fe(OH)3或FeOOH对环境无污染。由高铁酸盐阴极构成的“超铁电池”同样具有高能、环境友好的特征,因此高铁酸盐有望成为极具潜力的阴极材料。高铁酸盐在碱液中稳定性差、易分解,固体材料在放电过程中内阻较大,有较大的极化电位。本论文针对目前高铁酸盐碱性电池中存在较大极化现象的问题,对碱性K2FeO4-Zn一次电池阴极材料进行了添加改性研究。同时,针对Zn负极放氢影响高铁酸钾阴极稳定性问题组装并研究了碱性K2FeO4-TiB2一次电池,同时对其进行了金属氧化物的添加改性研究。　　 本论文采用次氯酸盐氧化法合成了纯度较高的高铁酸钾,对高铁酸钾的合成实验条件进行了优化和改进,并采用XRD,FTIR,XPS等多种测试技术表征了合成K2FeO4的结构特征。以三氯化钌为反应物采用高温氧化法制备了二氧化钌固体粉末并进行了XRD测试。　　 以高活性锌粉为负极材料与高铁酸钾组装了K2FeO4-Zn碱性一次电池,并在K2FeO4阴极材料中分别添加了固体铜系物及不同金属氧化物进行改性研究。研究发现,添加5％CuO后1V以上电压平台提高大约100 mV,且放电比能量提高15％。对添加CuO前后的K2FeO4阴极进行线性扫描,结果显示CuO具有电催化活性,能够促进高铁酸钾阴极电荷转移过程,降低其内阻和极化电位。　　 以二硼化钛为负极材料替代Zn负极与高铁酸钾组装了K2FeO4-TiB2碱性一次电池。研究发现K2FeO4-TiB2碱性电池表现出较好的大倍率放电性能。对K2FeO4-TiB2碱性电池的阴极材料进行了CuO和RuO2的添加改性。研究发现,添加5％RUO2后高铁酸钾碱性电池电压平台提高大约100 mV,比容量更大,可达358.0mAh/g。5C倍率下具有良好的放电平台,1 V以上比容量为173 mAh/g。线性扫描结果表明添加RuO2比添加CuO具有更正的还原电位,归因于RuO2具有良好的电子导电性以及与CuO相似的电催化活性。