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与锂离子电池相比,镁离子电池理论上能够提供更多的电子,具有更大的理论比容量（2205 mAh/g）,并且与日益稀缺的锂资源相比,镁的含量丰富,可以有效地降低电池的生产成本。因此,镁离子电池正极材料的研究具有重要的科学意义和实用价值。MgMn2O4作为镁离子电池正极材料已被广泛关注。本文在前期研究的基础上,尝试采用掺杂、非化学计量以及复合的方法对镁离子电池正极材料MgMn2O4进行改性研究,以期获得高的容量和好的循环性能。借助X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,热重/差热（TG/DTA）,拉曼光谱（Raman spectroscopy）,比表面积（BET）和电化学测试手段,系统研究了样品的相组成、微观结构对电化学性能的影响规律。溶胶-凝胶法制备得到Fe掺杂的MgMn2O4样品。分别研究了煅烧温度（550-750℃）和煅烧时间（5-12 h）对样品的相组成、微观结构和电化学性能的影响。研究结果表明:Fe掺杂的MgMn2O4样品,具有立方晶系的尖晶石结构,结晶性良好。电化学测试表明:不同条件下制备样品的循环性能都比较差,在750℃,5 h煅烧条件下制备的样品具有相对较好的电化学性能,首次放电比容量为40.6 mAh/g,但是循环50周后衰减为11 mAh/g。水热法合成了MgxMn2O4（名义成分x=0.3,0.5,0.7）粉末。研究了Mg的非化学计量比、烧结温度以及烧结时间对MgxMn2O4结构和性能的影响。结果表明:在750℃,5 h的煅烧条件下制备的Mg0.3Mn2O4样品是由大小不同的颗粒组成的块状和球状结构,结晶性良好,比表面积为22.8 m2/g,BET分析表明其孔径为介孔。电化学研究表明:该材料具有较好的电化学性能,循环50周后的放电比容量为103.7mAh/g。采用超声液相分散和固相烧结法制备了MgMn2O4/碳纳米管（CNT）复合的镁离子电池正极材料。研究了烧结温度（300-500℃）、保温时间（1-4 h）和碳纳米管复合量（1-5wt%）对相组成、微观结构和电化学性能的影响。研究结果表明5wt%碳纳米管在400℃,2 h的煅烧条件下,制备的MgMn2O4/CNT复合材料是由不规则的片状和块状结构之间穿插着碳纳米管组成的,并有少量的攒聚现象,结晶性良好。电化学测试表明:其首次放电比容量为113.3 mAh/g,循环30周后的放电比容量为86.1 mAh/g。