锂离子电池具有高的能量密度和放电电压、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、对环境友好等一系列优点,因此成为一种广受关注、极具发展前途的电池。相对于已经商业化的锂离子电池正极材料LiCoO2,锂钒氧化物LiV3O8正极材料以其高容量、低成本、无污染等优点,成为新一代高能、绿色的备选锂离子电池正极材料。　　 本文从理论分析与实验相结合的角度对锂钒氧化合物LiV3O8的不同制备条件、形成机理等进行了系统深入的研究,并初步测试其电化学性能,研究了不同制备方法对LiV3O8形貌和电化学性能的影响。主要内容包括:　　 (1)采用低温固相烧结法合成了棒状形貌LiV3O8,利用XRD、SEM、TEM、等手段对材料进行了结构和表面形貌的表征,考察了不同热处理温度对产物纯度、形貌和结构的影响。实验结果表明,在300℃的条件下烧结2 h能得到分散性较好、尺寸均一的LiV3O8微米棒。低温固相法制得的LiV3O8材料在大电流密度充放电条件下有着良好的循环性能,在循环50周后依然保持将近90％的可逆容量。该方法相对于传统的高温烧结法,工艺简单,反应条件温和,易于控制反应物的量,所得产物均一性良好,有利于改善其电化学性能。　　 (2)采用以酒石酸为络合剂的sol-gel法合成出具有多孔状纳米结构的LiV3O8,考察了不同温度、络合剂的量等实验条件对其颗粒尺寸、孔径大小等参数的影响,以及形貌对其电化学性能的影响。实验表明,在300℃的条件下,金属钒离子与酒石酸摩尔比为1:3的条件下,能得到均一的、孔径大小约为100nm的多孔状LiV3O8。TEM电镜表征结果显示:所制得多孔状LiV3O8是由规则的、多层的球形纳米颗粒堆积而成,纳米颗粒的直径约为50 nm左右。并且,较之块状的LiV3O8,多孔结构的LiV3O8有着更大的比表面积。电化学性能测试表明:在40 mA·g-1的电流密度下充放电,其表现出最好的循环性能及最高的比容量301 mAh·g-1,在150 mA·g-1的大电流密度条件下充放电也表现出较好的电化学性能。同时,电化学动力学测试结果显示:与块状电极材料相比,多孔状LiV3O8纳米材料具有较低的电荷传输反应表观活化能。由此实验结果分析,多孔状LiV3O8纳米材料作为锂离子电池正极活性物质,由于其较大的比表面积和孔道结构,使活性物质与电解液充分浸润,减小电极极化,促进电子传导和离子扩散,从而降低了电荷传输反应表观活化能,显著提高了LiV3O8的电化学性能。