锰基电极材料原料丰富,价格低廉,绿色环保,安全性好,是未来大型可充电二次电池电极材料的理想选择。但是目前锰基材料还存在导电性差,循环稳定性不够好,部分材料还有体积变化大,Mn溶出等缺点,难以大规模商业化应用。目前大部分研究工作针对锰基材料的改性主要集中在与碳基材料复合以及离子掺杂等方面。本论文分别对ZnMn2O4和P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2这两种锰基电极材料进行了制备和改性研究,得到了良好的改性效果,并利用原位拉曼光谱对其改性机理进行了一定研究。(1)针对ZnMn2O4负极材料导电性差和循环稳定性差的缺点,我们对其进行了 Ag纳米颗粒复合改性。共沉淀法制备得到的Ag/ZnMn204复合材料中Ag纳米颗粒均匀的负载在ZnMn2O4基底上,显著提高了材料的导电性。电化学性能测试结果表明,Ag的存在能在一定程度上提高电池的首圈库伦效率,电极材料的循环稳定性和倍率性能。通过对比循环30圈前后的电极材料表面形貌,我们发现Ag的存在可能能够抑制SEI的持续生成,提高ZnMn204的循环稳定性。(2)层状锰基正极材料P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2在高电位充放电过程中会发生P2-02相转变过程,严重影响了材料的循环稳定性。对材料进行了Ti取代改性后得到的P2-Na2/3Ni1/3Mn1/3Ti1/3O2在相同测试条件下表现出了良好的循环稳定性。研究发现部分Mn被Ti取代后,晶胞中的过渡金属层压缩,钠层膨胀,降低了钠离子的扩散能垒,进一步利用原位拉曼研究了两种材料的充放电过程,通过对比发现P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2的相转变过程发生在4.10 V以上,主要集中在4.15 V-4.25 V,而P2-Na2/3Ni1/3Mn1/3Ti1/3O2的相转变过程在3.80 V-4.25 V之间,电压范围比P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2宽,这导致在充放电过程中相转变过程相对缓慢,体积变化相对缓和,有利于稳定材料结构,提高材料的稳定性。