纳米技术的诞生为材料科学开辟了一个崭新的领域，并已经扩展到化学电源领域。MnO₂在化学电源领域的应用已有百年历史，将纳米技术与之相结合，有利于改善其性能，并可以拓展其应用领域。 本文利用KMnO₄和MnCl₂在室温下发生的低热固相反应制备了纳米α-MnO₂(KMn₈O₁₆)；利用MnSO₄和（NH₄）₂S₂O₈的氧化还原反应，在水热体系中合成了纳米单晶β-MnO₂，并在此基础上以（NH₄）₂SO₄调变反应体系中SO₄^2-的浓度，合成了纳米α-MnO₂[（NH₃）₂Mn₈O₁₆]和纳米γ-MnO₂。采用粉末微电极和粉末复合电极技术，通过循环伏安、恒电流充放电、电化学交流阻抗、XRD、TEM、化学分析等方法对EMD（电解二氧化锰）和所合成的纳米MnO₂的物化性能和在KOH介质中的电化学行为进行了研究。 两种商品EMD各晶面的结晶度、结合水含量、MnO₂含量、氧化度等均存在差异，其中结合水含量高的EMD在不同电流密度下的电位极化较小，这主要是由于其在晶格内有更多的OH基团可以在质子扩散过程中充当“质子桥”，降低了质子在EMD晶格中的扩散所需的能量。利用粉末微电极得到两种EMD在不同扫描速度下的循环伏安图，通过比较第一电子放电峰的峰电位和峰形的改变得到相同的结论。 利用低热固相法得到的KMn₈O₁₆和利用水热法得到的（NH₃）₂Mn₈O₁₆均属于四方晶系，但KMn₈O₁₆的晶胞体积小于（NH₃）₂Mn₈O₁₆。两者在9mol／L KOH中的循环伏安图形（0.4～-0.8V vs，Hg／HgO）相似，反映出相似的充放电机理。两者放电至-0.6V（vs．Hg／HgO）时，颗粒尺寸较小的KMn₈O₁₆放出的电量要高于（NH₃）₂Mn₈O₁₆。这是由于MnO₂异相放电过程呈现出溶解～还原～沉积的机理，颗粒较小的材料具有较高的比表面积，由表面溶出的Mn（Ⅲ）就越多，而且溶出的Mn（Ⅲ）也容易扩散到导电剂表面发生还原。作为超级电容器材料，在1 mol／L KOH中，-0.25V～0.45V（vs．Hg／HgO）电位范围内，KMn₈O₁₆和（NH₃）₂Mn₈O₁₆均呈现良好的循环性能，但两者的循环伏安曲线的形状有较大的不同，这可能是由于Mn⁴⁺在不同的晶胞结构中具有不同的能量而导致其还原机理上的差异。在不同电流密度下，晶格参数较大的（NH₃）₂Mn₈O₁₆的电极比容量要高于晶格参数较小的KMn₈O₁₆。 在纳米。一Mno:的制备过程中，本文固定反应体系中Mnso;和（NH4）25208的浓度，改变体系的填充率、水热处理时间和体系的酸碱度，发现水热处理时间越长、填充率越高越有利于1 Xl隧道结构（p一Mn02）的生成，而当缩短水热处理时间和降低填充率则会形成1 xZ的隧道结构。以冰醋酸调节体系PH值至2.6，发现对所合成产物的晶型结构未造成影响。作为超级电容器材料，纳米p一MnO:在lm0呱KOH中，一0.2⁰.5v（v s.H创HgO）电位范围内，具有良好的循环稳定性，但其电极比容量要低于利用低热固相法和水热法得到的Q一Mn02。 在Mnso;和（N比）2520:的反应体系中，5042一的浓度对于[Mno6]八面体的生长速度和连接方式造成影响，本文根据这一原理合成了纳米Y一MnOZ。使得所合成的Y·MnOZ样品的各晶面的结晶度、MnOZ含量、氧化度、结合水等均有不同。结合水含量较高的样品在1 mo呱KoH中，一0.25一0.45v（vs.H留HgO）的电位范围内的电极比电容更高。