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NaxMnO2具有理论容量高、环境友好、成本低、无毒等优点,是目前钠离子电池正极材料研究热点之一。本文以二水合草酸锰和碳酸钠为原料,采用高温固相反应制备NaxMnO2正极材料,用X射线衍射、场发射扫描电镜、循环伏安、电化学阻抗谱和恒流充放电技术研究了钠锰比、焙烧温度、焙烧时间对材料的形态结构和电化学性能的影响,并采用交流阻抗技术研究了合成工艺对钠离子脱嵌过程的影响。获得的主要研究结果如下:不同钠锰比、焙烧温度以及焙烧时间条件下合成的NaxMnO2均为片状结构,合成的材料主要由Na0.91MnO2和Na0.7Mn2O组成,Na0.7MnO2为主要成分,且Na0.91MnO2的含量随着钠锰比的增加而增加。NaxMnO2正极材料的放电比容量随着钠锰比、焙烧温度和焙烧时间的升高先增加后减少。合成NaxMnO2的最佳工艺条件为:钠锰比为0.80、焙烧温度为900℃、焙烧时间为10h。此条件下合成的NaxMnO2正极材料在1 C倍率测试电流密度下的首次放电比容量为152.8 mAh·g-1,50次循环后容量保有率为80.6%,在2C和5 C倍率下,材料的放电比容量分别为118.7和88.3 mAh·g-1,表现出较好的循环性能和倍率性能。采用电化学阻抗谱研究了钠离子在不同钠锰比、焙烧温度和焙烧时间条件下合成NaxMnO2中的脱嵌过程,同时研究了脱钠深度和循环次数对钠离子在NaxMnO2中脱嵌过程的影响,交流阻抗分析表明.:随着充电深度的增加,材料的电荷转移阻抗先减少后增大,钠离子在固体材料中的扩散系数则先增大后减少。随着循环次数的增加,材料的电荷转移阻抗增大,钠离子在材料中的扩散系数减少,材料的电化学性能变差。随着钠锰比、焙烧温度以及焙烧时间的增加,合成的材料的SEI膜扩散活化能、界面电化学反应活化能以及固相扩散活化能先减少后增大。当钠锰比为0.80、焙烧温度为900℃、焙烧时间为10h时,合成的材料具有较小的SEI膜扩散活化能、界面电化学反应活化能和固相扩散活化能,分别为68.23、40.07和57.62 kJ·mol-1。