金属氢化物镍（MH／Ni）电池是现今应用最广泛的二次电池之一，提高MH／Ni电池的功率特性是MH／Ni电池在电动汽车等领域推广应用的重要任务。但正极活性材料β-Ni（OH）₂导电性差的特点影响了MH／Ni电池高倍率性能的提高。本论文合成了纳米CoO、多壁碳纳米管、球形纳米α-Ni（OH）₂和表面非晶态纳米碳，并将这些纳米材料作为MH／Ni电池Ni（OH）₂电极的添加剂，通过XRD、SEM和TEM等方法对纳米添加剂进行了微观组织结构分析；利用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电等方法，对含纳米添加剂的Ni（OH）₂电极和密封MH／Ni电池进行了电化学性能测试，分析了各种纳米添加剂对MH／Ni电池综合电化学性能的影响，尤其是对高倍率性能的影响。采用液相沉淀法合成纳米棒状CoCO₃前驱体，真空分解前驱体制备了直径约80 nm、均匀分散的短棒状纳米CoO粉末。研究发现：同添加普通亚微米级CoO的电极相比，添加纳米CoO有效地减小了Ni（OH）₂电极电化学反应的欧姆阻抗和反应阻抗，减小电化学反应氧化还原峰值电位间距，提高电化学反应的反应电位。当纳米CoO含量为8 wt．％时，放电比容量达到283 mAh／g，与β-Ni（OH）₂的理论比容量接近。正极添加纳米CoO的密封MH／Ni电池具有放电比容量高、放电电压高、内阻小、循环寿命长和高倍率放电性能优异等特性。正极添加8 wt．％CoO的MH／Ni电池在10 C放电倍率下放电容量仍保有设计容量的90％，电池寿命为165次，相比较添加普通亚微米CoO的MH／Ni电池的115次，提高了近43％。利用化学气相沉积法（CVD）催化分解乙炔制备了结晶性良好的多壁碳纳米管（CNTs），管径约10 nm。研究结果表明，将纯化、分散处理后的多壁CNTs添加到MH／Ni电池的正极，形成以CNTs为骨架的复合导电网络，同时又由于CNTs的高强度和高韧性而维护了网络的完整性。电化学交流阻抗和线性极化曲线测试证实了添加CNTs电极内部欧姆阻抗和电化学反应阻抗减小，电极交换电流密度提高。正极添加CNTs的密封碱性MH／Ni二次电池，具有放电比容量高、容量衰减慢、循环寿命长、内阻小及内阻增长速率慢，放电中值电压高等特性。在高倍率放电条件下正极添加CNTs的作用更为明显。0.5 wt．％是比较合适的添加比例，其在10 C放电条件下当循环次数达到120次时容量保持率仍有85％。添加过多的CNTs，对电池性能的提高无益。采用合适的反应温度和葡萄糖溶液浓度，通过水热反应实现了对球形β-Ni（OH）₂表面非晶态纳米碳修饰。电化学测试表明，在0.2 C和1 C的低中倍率下，虽然表面碳修饰的β-Ni（OH）₂电极电化学循环性能更稳定，但电极活性物质球形β-Ni（OH）₂的利用率约为87％，比普通Ni（OH）₂电极减少约10％。但在3 C倍率放电条件下，表面碳修饰的β-Ni（OH）₂电极在循环30周期后放电容量基本没有变化，且放电电压高出普通Ni（OH）₂电极约30 mV。此外，为了更好的实现碳修饰β-Ni（OH）₂电极的高倍率性能，应适当添加约6 wt．％CoO。采用湿化学沉淀法在醇-水体系中制备了结晶良好、粒度约20-30 nm、振实密度为1.7 g／ml的球形α-Ni（OH）₂，并研究讨论了络合剂与陈化时间对α-Ni（OH）₂组织结构的影响。含10 wt．％α-Ni（OH）₂的复相β／α-Ni（OH）₂粉体，振实密度高达2.41g／ml。对β／α-Ni（OH）₂复相电极材料电化学性能的研究发现，纳米α-Ni（OH）₂的电化学活性高于β-Ni（OH）₂。纳米球形α-Ni（OH）₂的添加提高了电极的放电比容量、放电电压和循环寿命。纳米α-Ni（OH）₂的最佳含量为10 wt．％，添加过多的纳米α-Ni（OH）₂会恶化电极的电化学性能。