具有层状结构的钒氧化物凭借其理论容量大，成本低，资源丰富等其他材料无可比拟的优势，日渐成为新一代锂离子电池正极材料的热门候选之一，受到越来越多的重视。然而，此类材料本身较低的导电性和较差的循环稳定性成为了制约其发展的关键瓶颈。着眼于此，本论文对钒氧化物基正极材料进行了一系列纳米结构设计、导电复合改性等研究来提高其在电化学过程中的电子导电率，改善循环稳定性，具体如下:　　1、利用微波辅助合成的方法，制备了VO2及V2O5自组装空心微球，并研究了不同煅烧温度对产物电化学性能的影响。研究结果表明，400℃下煅烧处理得到的V2O5自组装空心微球材料具有较高的放电比容量和良好的循环性能。在50mA/g的充放电电流密度下，初始容量为266.6 mAh/g，100个循环之后，容量的平均衰减率仅为每循环0.34％。　　2、利用一步水热法，以氧化石墨烯为碳前驱体添加剂，成功制备了一种具有独特“三明治式”纳米复合结构的H2V3O8-rGO复合物。通过一系列控制对比实验分析，证明了氧化石墨烯在复合物形成过程中的还原作用，提出了“吸附-成核-还原-重结晶”四阶段形成机理。　　3、利用相似的水热法和后续退火处理方法进一步合成了H2V3O8-AC复合物及V3O7-rGO复合物，探究了不同碳源材料及后期热处理对复合物性能的影响。对比研究结果表明，H2V3O8-rGO复合物表现出了最优的电化学性能，特别是大倍率循环性能。其在0.05 A/g的电流密度下，表现出为246 mAh/g的高容量，而在1.0 A/g的大倍率循环下，400个循环之后容量仍剩有120 mAh/g，容量保持率为87％。