水系锌离子电池是当下储能领域研究的热点之一,其成本低、在自然界中资源丰富,尤其是使用的电解液为水系电解液,不易燃,安全性好,有望成为下一代可充电电池的有利候选者之一,受到了研究者们的广泛关注。但由于锌离子的水合离子半径较大,使得锌离子在正极材料中嵌入困难,影响电化学性能的提升,因此,研究合适的正极材料是水系锌离子电池实际应用的关键之一。在本论文中,共研究制备了两种正极材料,一种材料为Ag掺杂的Mn O2材料,另一种材料为N掺杂C包覆V2O3纳米材料。对合成的材料进行物理表征,通过恒流充放电方法测试电池的循环性能和倍率性能,并通过充放电状态的XRD和XPS测试方法研究其储能机理。通过一种简单的水热方法,制备出了Ag掺杂的二氧化锰材料,合成材料具有类似海胆形状的形貌,其周围为纳米线结构,这种独特的结构可以增大和电解液的接触面积,并且合成材料的结构对防止颗粒聚集具有一定的作用,同时Ag掺杂进一步增强了材料的导电性能,有利于材料电化学性能的提升,1 A g-1下的初始放电比容量为153.4 m Ah g-1,经过500次循环后,放电比容量保持在135.5 m Ah g-1,容量保持率为88.3%。利用充放电状态的XPS测试和非原位的XRD表征深入研究了充放电过程中的反应机理,说明了Zn2+在二氧化锰层间可逆脱嵌的反应机制。采用水热技术和热处理的方法,以金属有机框架结构为前驱体,成功制备出了N掺杂C包覆的V2O3纳米材料,纳米线结构可增大电极与电解液的接触面积,从而提供更多的活性位点,C包覆结构可增强材料的导电性,并能防止钒在电解质溶液中的溶解。在首次充电过程中,利用电化学预氧化的方法,使V2O3被氧化成V2O5-x·n H2O,具有更大的层间距和离子扩散率,使得制备的材料具有优异的电化学性能,5 A g-1下的循环初始放电比容量为274.6 m Ah g-1,2000次循环后,放电比容量保持在259.0 m Ah g-1,容量保持率高达94%且充放电效率接近100%。采用非原位XPS、XRD表征手段说明了Zn2+在水合层状五氧化二钒层间可逆脱嵌的反应机制。