以碱性氧化镍电池和碱性二氧化锰电池为代表的碱性电池，以其便宜的价格，丰富的来源，良好的电化学性能和对环境友好的优势，得到了广泛应用。本论文以镍锰氧化物为主要研究对象，为了提高碱性电池的电化学性能开展了较为系统的研究。本文首先研究了铋酸钠掺杂对二氧化锰的放电性能和循环特性的改性提高。为此对铋酸钠的合成工艺进行了研究，实验结果表明，利用固相法合成铋酸钠虽然工艺简单，但是制得的样品纯度低。为了提高铋酸钠的纯度和降低制备成本，采用新制氢氧化铋和NaClO溶液来得到高纯度的铋酸钠。进一步的实验发现可以利用酸化的的硝酸铋和NaClO-NaOH制备纳米铋酸钠。同时，利用XRD、TEM、TG-DSC和FT-IR等分析测试手段对得到的铋酸钠样品进行了结构分析和表征。利用前面制备的高纯度的铋酸钠，将其掺入二氧化锰电极，研究了铋酸钠这种新型的掺杂剂对二氧化锰电极结构和电化学性能的影响，发现铋酸钠可以显著提高电解和化学二氧化锰电极的电化学性能和循环特性，同时讨论了铋酸钠的掺杂机理。在此实验基础上，利用知名电池企业的生产线试生产了一批掺杂碱性锌锰电池，性能测试结果表明，在1000mA恒流放电条件下，掺杂电池比对比的数码专用碱锰电池的放电时间高出了37.1％。二氧化锰电极在充放电过程中形成电化学惰性的Mn₃O₄，一直被认为是其循环容量衰退的根本原因。本论文提出了通过实现对Mn₃O₄电极的充放电来从根本上实现二氧化锰电极的可逆性。实验结果表明，纳米铋酸钠掺杂的Mn₃O₄电极不仅具有良好的循环性能，而且在500mA g^-1的大电流密度下仍然具有261mAh g^-1的循环容量，使电池的充电时间缩短到30min。近年来由于数码电子产品的兴起而发展了碱性锌镍电池，它在高电流密度放电下具有几倍于碱锰电池的比容量，但是主要用在锌镍一次电池正极材料的羟基氧化镍由于具有很高的氧化还原电位和差的湿稳定性，很难通过化学氧化法一步合成高纯度高电容量的羟基氧化镍。结合有关铋酸钠的制备研究，成功地利用NaClO-NaOH混合溶液制备了高比容量NiOOH。采用FSEM、XRD、TEM、TG-DSC、FT-IR、XPS和恒流充放电等实验方法分析了NiOOH制备过程中微观结构和电化学性能的变化规律。在此基础上，发现了一种通过有效控制球形NiOOH的裂解来得到棒状纳米NiOOH的制备方法，并对其进行了结构表征和初步的分析。与此同时，开展了化学氧化法制备NiOOH的废液的循环利用。利用前面合成的高容量NiOOH制成电极，用恒流充放电和循环伏安等方法研究了球形NiOOH和纳米NiOOH的电化学性能，实验结果表明球形NiOOH具有良好的放电特性，可以满足大容量高功率数码产品的需要，同时发现棒形纳米NiOOH具有良好的超高速充放电性能。结合上面的实验结果，委托成都电池厂和长虹进口的东芝电池实验线，设计并制造了两批碱性锌镍电池，研究了碱性锌镍电池充放电性能、温度特性和储存特性等。实验结果表明AA型碱性锌镍电池在1000mA的恒流放电下提供了62.1min，远远超过了普通碱锰电池7.2min的水平，可见该碱性锌镍电池适用于数码产品，并且该电池具有一定的可充性，因而在一定程度提高了电池的性价比。继承前面纳米NaBiO₃和NiOOH的合成方法，探索了具有超高速和高容量的碱性二次电池阴极材料纳米AgO的合成，发现纳米AgO电极具有非常理想的超高速充放电特性，使得电池的充放电时间可以缩短到2’50”。在此基础上，通过数学模拟的方法，开发了一种检测电池快速充放电性能的方法。最后，本论文报道了一种新型的碱性二次电池。它采用较为廉价的卤素作为碱性二次电池的正极材料，避免了现有碱性电池镍和锰等稀缺资源的使用。它可以给出高达1.9V以上的放电电压，90-110Wh kg^-1的比能量，同时还具有比较理想的循环性能。