钒基氧化物（VO）负极材料具有放电比容量高及资源丰富的优势,应用前景良好。但是低的电导率及大的体积变化阻碍了其发展与应用。本论文对不同价态VO材料的结构形貌调控及电化学性能进行了研究。针对影响其电化学性能的主要问题,以改善材料电导率、稳定材料结构、提高电化学反应动力为研究思路,综合采用形貌构筑、碳包覆、元素掺杂等改性策略,在改善VO负极材料电化学性能的同时,利用多种表征测试手段并结合理论计算,对相关的改性机理进行了探讨。为了增强V2O3负极材料的充放电性能,通过构筑棉絮状三维多孔结构结合碳包覆以及碳纳米管（CNT）复合等手段对V2O3材料进行了改性。较大的比表面积、高的赝电容占比及良好的导电性等增强了改性所得棉絮状V2O3/C及V2O3/CNT的电化学反应动力,从而获得了高的充放电比容量和良好的倍率性能,5.0 A/g的高电流条件下,均获得了大约300 m Ah/g的储电比容量。为了提高材料的库伦效率,本论文随后采用预嵌入锂的方法改善了V2O3的结构稳定性。同时结合多孔片状形貌构筑及硼元素的掺杂等,综合改善了V2O3等VO材料的电化学性能。预嵌入锂、混合价态共存及多孔片状结构对水热法制备的LixV2O4材料结构稳定性及电化学反应动力具有协同改善作用;而B元素的引入对Li3VO4结构稳定性的增强、导电性的提高以及晶面间距的增大改善了溶胶凝胶法制备的Li3VO4的电化学性能。LixV2O4/C和B掺杂Li3VO4均获得了高的库伦效率、优异的循环稳定性及良好的倍率性能。预嵌入锂所得VO虽然具有优异的循环稳定性和高的库伦效率,但是其储电比容量较低。为了获得综合性能优异的负极材料,在VO中引入了铁元素。由于铁元素可以有多电子参与电化学反应及其丰富的资源优势,使得Fe VO4具有高的放电比容量及低的成本。针对影响其电化学性能的电导率低、体积变化大的问题,分别采用钨元素掺杂、碳包覆及碳布负载的改性方法,改善了Fe VO4的导电性、缓解了体积变化产生的应力,从而提高了Fe VO4的电化学反应动力及结构稳定性。利用溶胶凝胶法所制备的W增强Fe VO4用于LIB负极,水热法合成的碳布负载的三维网络结构Fe VO4用于碱金属离子电池负极,在放电比容量、循环稳定性和倍率性能方面均得到了极大改善。