随着锂离子电池广泛应用于便携式电子设备、储能设备等领域,锂的需求量快速增长,而锂的全球储量十分有限且分布不均,造成原材料价格上涨迅猛,这严重制约了我国在低成本和高性能储能器件领域的发展。而具有丰富储量及低廉价格的钾元素由于和锂有着相似的物理化学性质,且与钠相比具有更低的氧化还原电位,吸引着越来越多的研究学者将目光转向钾离子电池。二氧化锰矿物储量丰富,成本低廉,合成方法众多。其中,层状结构的二氧化锰层间距较大,可供离子半径较大的钾离子在其层间嵌入脱出。选用成本低廉的层状二氧化锰作为钾离子电池的正极材料,可以解决钾离子电池缺少合适正极材料（有效供钾离子嵌入脱出）的迫切问题。本论文的主要内容包括以下几个方面:（1）本论文对钾离子电池的储能机理及构成进行了详细的描述。对钾离子电池的正负极材料进行了总结性概括,按照电极材料的分类及储存机理进行了简要的分析介绍,并就此提出了本论文的研究前景及研究思路。同时对实验所涉及的实验药品、实验设备进行了总结,针对论文中所使用的实验方法及测试手段进行了详细阐述。（2）本论文通过水热法在碳纤维上制备得到了均匀的MnO₂纳米片阵列,而后通过进一步的水热反应在不明显改变原有结构的基础上调控层间钾离子含量。进一步的水热条件分别为205℃下0 h,2 h,5 h,10 h,得到不同钾含量的样品S0,S1,S2,S3。将其作为钾离子电池正极材料进行电化学性能测试,测试结果表明,S2的电化学性能最好。其在100 mA g^-1的电流密度下,展现了134 mAh g^-1的高可逆比容量,且循环100圈后,容量仍保持在93%,体现了良好的循环性能。本文工作介绍了一种调控MnO₂层间钾离子含量的方法以及不同钾离子含量样品的电化学性能研究,该工作也可以用来指导其他层状材料用于钾离子电池的研究。