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锌镍二次碱性电池因能量密度高,功率密度高,工作电压高,原材料来源广泛且便宜,生产和使用过程无环境污染等优点而倍受关注,这些优点也使得锌镍二次碱性电池成为新一代绿色动力电池的有力竞争者。然而,广泛的商业化推广锌镍二次碱性电池还存在一些不足之处,最主要的原因就是该类电池循环寿命短。研究发现,锌镍二次电池的循环寿命短主要源于锌负极的固有缺陷,如电极变形、枝晶生长、钝化、自腐蚀、自放电等。这些缺点的根源在于锌负极活性物质氧化锌在碱性电解液中的溶解和反复充放电过程中锌的不均匀分布。迄今为止,大多数研究主要针对于负极添加剂或者电解液添加剂,通过添加剂的特性抑制锌电极形变和降低氧化锌在碱液中的溶解度。虽然运用这种方法能使锌镍二次碱性电池的性能得到一定的提高,但仍不能有效的解决上述问题。针对上述问题,本论文研究了不同合成方法制备的锌铝水滑石新型电极材料对锌镍二次碱性电池电化学性能的影响；首次成功制备并引入氢氧化铟包覆锌铝水滑石作为锌负极活性物质,系统研究了该材料的电化学性能；此外,对锌铝镧水滑石作为新型电极材料的电化学性能也进行了重点的研究。采用共沉淀法和水热法制备锌铝水滑石。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱分析得出,利用共沉淀法和水热法都可以制备出实验所需的锌铝水滑石样品。但是两种方法制备的锌铝水滑石存在差别。水热法合成的样品结晶度高,均匀性良好且形貌相对规则。以该锌铝水滑石为负极活性物质模拟锌镍二次碱性电池具有较低的充电电压、较高的放电平台和优良的循环性能。采用共沉淀法制备铟包覆锌铝水滑石。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试表明In(OH)3成功包覆在锌铝水滑石表面,X射线能谱(EDS)结果表明样品中氢氧化铟的包覆量为2.5wt%(以In(OH)3计)。采用表面包覆氢氧化铟的锌铝水滑石为活性物质的锌负极,Tafel曲线测试结果表明其腐蚀电位相对于采用了物理混合氢氧化铟的锌铝水滑石的锌负极的腐蚀电位发生了正移,锌负极的抗腐蚀能力增强。采用表面包覆氢氧化铟的锌铝水滑石作为负极活性物质的电池经过50次循环后,电池放电容量为364.0mAh·g-1,其容量保持率为96.9%。采用水热法制备了不同摩尔比的锌铝镧水滑石。红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试结果表明锌铝镧水滑石具有很高的结晶性和典型的六边形结构。经过400次循环后,采用Zn/Al/La=3/0.9/0.1的锌铝镧水滑石作为负极活性物质的电池放电容量为205.0mAh·g-1,其容量保持率为53.5%；采用Zn/Al/La=3/0.8/0.2的锌铝镧水滑石作为负极活性物质的电池放电容量为297.0mAh·g-1,其容量保持率为79.0%；采用Zn/Al/La=3/0.6/0.4的锌铝镧水滑石作为负极活性物质的电池放电容量为241.0mAh·g-1,其容量保持率为69.0%。结果发现,Zn/Al/La=3/0.8/0.2具有最稳定的循环性能。此外,循环伏安(CV)和Tafel曲线测试结果表明Zn/Al/La=3/0.8/0.2的锌铝镧水滑石具有较好的循环可逆性和较正的腐蚀电位。