随着电子设备和新能源汽车的高质量发展,对于锂离子电池容量及小型化有着更高的要求,其中限制锂离子电池容量的主要因素是正极材料实际容量低,寻求高容量的锂离子电池正极材料有着较大理论和现实意义。V₂O₅是目前过渡金属氧化物中理论比容量最高的材料,被认为是具有潜力的新一代绿色锂离子电池正极材料。但是由于V₂O₅导电性能低及循环性能较差,在实际应用中面临很大挑战。用V₂O₅与碳材料复合来解决上述问题问题的有效途径之一。钒渣是一种典型的固废物,更是工业中常见的提钒原料。钒渣提钒可以解决固废物的堆积和环境污染,钒渣提钒制备功能性材料尤其是V₂O₅锂离子电池正极材料,既可以解决环境污染问题又可以作为V₂O₅的来源提供新的选择,降低V₂O₅制备成本。因此,本文开展钒渣镁化焙烧实验和V₂O₅/C复合材料制备研究,主要内容如下:1.首先对钒渣镁化焙烧反应进行热力学分析。以钒渣和菱镁矿为原料,控制焙烧温度、焙烧时间、菱镁矿添加量等条件进行焙烧实验,确定最佳焙烧实验温度、时间和原料配比。热力学分析表明,在焙烧温度范围钒渣镁化焙烧实验是自发进行的。焙烧实验结果表明,各因素从钒浸出率的影响水平从高到低为焙烧温度、添加剂配比、焙烧时间。最佳参数为焙烧温度900℃,n（MgO）/n（V₂O₅）=2.8,焙烧时间为2h时,钒的浸出率为95.3%。2.研究了废弃香烟过滤嘴（CY）作为碳骨架,通过溶液浸渍-低温焙烧法制备了CY基V₂O₅/C复合材料。利用XRD和SEM表征V₂O₅/C复合材料的晶相以及微观形貌,恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试和V₂O₅/C复合材料的电化学性能。XRD分析表明,该复合材料为单一α-V₂O₅相。SEM表明,V₂O₅晶须生长在CY的表面及孔径中。电化学测试分析表明,该复合材料有着较好的比容量,首次循环可以达到261mAh/g,即使在20C的倍率下,容量也可以达到125mAh/g。3.研究了废泡沫（CP）作为碳骨架,通过溶液浸渍-低温焙烧法制备了CP基V₂O₅/C复合材料。利用XRD和SEM表征V₂O₅/C复合材料的晶相以及微观形貌,恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试和V₂O₅/C复合材料的电化学性能。XRD分析表明,该复合材料为单一α-V₂O₅相。SEM表明,CP为无序网状结构,其表面附着了V₂O₅。电化学测试分析表明,随着浸渍时间、浸取液浓度和焙烧温度的增加,放电比容量相继增加,最佳参数为浸渍40h,V^x+溶液浓度为8.7g/L,焙烧温度为750℃时,该复合材料首次放电比容量最高,高达385mAh/g（0.5C）,经过30次循环后仍可获得257mAh/g的放电比容量,倍率性能优异。