锌镍电池具备工作电压高、原材料来源广泛、无记忆效应、无毒等优点,在新能源领域具有显著竞争力。但是锌镍电池锌负极存在枝晶生长、钝化、自腐蚀等缺陷影响其进一步发展。为了解决锌镍电池负极存在的问题,本文以锌铝水滑石为基础,引入金属元素镓和钆,采用水热法制备锌铝镓水滑石和锌铝钆水滑石,还通过煅烧锌铝镓水滑石和锌铝钆水滑石获得其氧化物,利用X射线衍射、扫描电镜、BET比表面积分析等表征手段研究制备出的样品的晶体结构和微观形貌,利用电化学工作站对制备的锌负极进行半电池测试,并与烧结镍组装成全电池,对其充放电及循环性能进行了相应的研究。主要研究内容包括:以锌、铝、镓的硝酸盐为原料,采用水热法制备出不同镓含量的锌铝镓水滑石,形貌为水滑石典型形貌,分散性良好,能谱分析表明镓以正三价的形式替代了部分铝,成功的掺杂到锌铝水滑石当中,掺杂量为0.2的锌铝镓水滑石BET比表面积为15.340 m~2/g。由于镓元素较高的析氢过电位,将锌铝镓水滑石应用在锌负极上,表现出良好的循环可逆性、耐腐蚀性,以及可以降低电极的电荷转移电阻,经过150次充放电循环之后,容量保持率可以达到89.20%。以锌、铝、钆的硝酸盐为原料,采用水热法制备出不同钆含量的锌铝钆水滑石,形貌为水滑石典型形貌,分散性良好,能谱分析表明钆以正三价的形式替代了部分铝,成功的引入到锌铝水滑石当中,掺杂量为0.2的锌铝钆水滑石BET比表面积为24.750 m~2/g。由于钆元素较高的析氢过电位,将锌铝钆水滑石应用在锌负极上,表现出良好的循环可逆性、耐腐蚀性,以及降低电极的电荷转移电阻,经过150次充放电循环之后,容量保持率可以达到88.73%。通过煅烧不同镓含量的锌铝镓水滑石制备不同镓含量的锌铝镓氧化物。物相表征得出锌铝镓氧化物大部分保留了锌铝水滑石的六边形片状结构,水滑石煅烧后氧化物的比表面积显著增大,掺杂量为0.2的锌铝镓氧化物BET比表面积为30.355 m~2/g,适当镓含量的锌铝镓氧化物表现出不规则花状结构。将锌铝镓氧化物应用在锌负极上,表现出循环可逆、耐腐蚀,以及具有较小的内阻,腐蚀电位均正移0.30 V以上,经过150次充放电循环之后,容量保持率可以达到94.88%。通过煅烧不同钆含量的锌铝钆水滑石制备不同钆含量的锌铝钆氧化物。物相表征得出锌铝钆氧化物大部分保留了锌铝水滑石的六边形片状结构,水滑石煅烧后氧化物的比表面积显著增大,掺杂量为0.2的锌铝钆氧化物BET比表面积为83.283 m~2/g,适当钆含量的锌铝钆氧化物表现出不规则花状结构。将锌铝钆氧化物应用在锌负极上,表现出循环可逆、耐腐蚀,以及具有较小的内阻,腐蚀电位均正移0.32 V以上,经过150次充放电循环之后,容量保持率可以达到95.73%。