水系可充电多价金属离子电池（ARMMIBs）作为锂离子电池的有力替代系统,拥有低成本、高安全性、原料丰富、环境友好和多电子转移等优点。在可穿戴设备、大型储能系统和电动汽车等方面具有广阔的应用前景。与金属锂相比,多价金属（Mg、Zn等）自然丰度高,与清洁不易燃的水电解质兼容,安全性高以及具有多电子氧化还原的能力。锰基材料因其低成本、无毒、高电压等特点而备受关注。其中,锰氧化物拥有丰富的价态和晶型结构,作为ARMMIBs的电极材料时表现出不同的电化学性能。但锰氧化物固有的导电性差和结构不稳定问题影响了其循环性能,为改善此问题引入导电材料以提高其电化学性能。本论文的主要内容为:（1）利用水热法制备出不同晶型的MnO2材料（α、β、γ、δ）,通过XRD、FTIR等测试方法确定不同晶型MnO2的成功制备,并应用于水系镁离子电池（AMIBs）。利用CV、GCD等测试方法,δ-MnO2展现出优于其他晶型的电化学性能,100 mA g-1时,初次放电容量可达231 mAh g-1。计算出表观扩散系数DMg,在理论上得出和电化学测试相吻合的结论。充分证明了材料的晶体结构决定材料的电化学性能,具有较大层间距结构的δ-MnO2优于隧道结构的MnO2材料（α、β、γ）,说明相对开放的结构有利于离子的嵌入/脱出。（2）通过水热法制备出MnOOH前驱体,经过高温煅烧得到层状Mn5O8材料,并首次应用于AMIBs中。利用三电极体系测试出不同电解液（MgSO4、Mg（NO3）2、Mg（CH3COO）2）以及不同浓度(0.5、1、3 mol L-1)中的最佳体系组成。通过电化学测试和离子扩散系数DMg计算,在1 mol L-1 MgSO4电解液中的Mn5O8电极能够发挥出更优异的放电容量(204.16 mAh g-1)和容量保持率（50%）。进一步利用XPS和EDS测试探究了Mg2+在循环过程中的电化学机理。（3）为改善Mn2O3导电性差、稳定性差等问题,利用水热法成功制备Mn2O3/N-rGO复合材料,并应用于水系锌离子电池（AZIBs）中。电化学性能测试中,100次循环后Mn2O3/N-rGO的放电容量为222.31 mAh g-1,高于Mn2O3(118.1 mAh g-1)。利用XPS、XRD等测试探究了Zn2+/H+共嵌入机理。基于Mn5O8在AMIBs中的突出表现,将rGO与其复合,探究Mn5O8在AZIBs中的电化学性能。Mn5O8/rGO电极最高放电容量可达266.2 mAh g-1,高于Mn5O8电极(140.9 mAh g-1)。以上两个实验证明,rGO对锰氧化物的容量和循环稳定性具有较大的积极作用。