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单斜Li3V2(PO4)3具有比容量高(197 mAh g-1)、平台电压高和循环结构稳定性好等优点,被认为是动力电池热点正极材料之一。层状LiV3O8具有高比容量、价格较低等特点,也是极具发展潜力的锂离子电池正极材料之一。本文主要针对Li3V2(PO4)3和LiV3O8的一些不足,通过各种途径对其进行改性研究,以提高它们的电化学性能。采用碳热还原法,分别以聚苯乙烯、硬脂酸和抗坏血酸作为碳源制备了Li3V2(PO4)3/C材料。采用聚苯乙烯为碳源时,研究了碳含量对Li3V2(PO4)3/C电化学性能的影响。对比发现,聚苯乙烯为碳源包覆Li3V2(PO4)3效果要明显优于乙炔黑为碳源包覆的材料。在3.0-4.3 V电压范围内,低倍率下较少碳含量的Li3V2(PO4)3/C具有最高放电比容量。但是在高倍率下,较高碳含量的Li3V2(PO4)3/C (碳层厚度约23-27 nm)具有最好的电化学性能。采用硬脂酸为碳源时,分析发现700℃下烧结的Li3V2(PO4)3/C具有最好的电化学性能。该材料在3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内0.1 C下的首次放电比容量分别为130.6和185.9mAhg-1。在高倍率15 C下,3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内放电比容量仍能分别达到103.3和112.1 mAh g-1。采用抗坏血酸为碳源制备Li3V2(PO4)3/C不适合采用碳热还原法,需要采用水热法处理前驱体,这样制备出的Li3V2(PO4)3/C颗粒均匀细小,且碳包覆性好,具有最优的电化学性能。采用聚乙烯醇(PVA-124)为碳源,利用碳热还原法制备了Li3V2(PO4)3/C。在-20℃至65℃的电化学性能测试发现,在较低倍率0.1 C下,3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内-20℃下的首次放电比容量分别为84.3和118.9 mAh g-1。但是在高倍率-20℃下,Li3V2(PO4)3/C几乎没有容量。在高温下,3.0-4.3 V电压范围内,Li3V2(PO4)3/C的电化学性能会随温度升高而提高,但是在3.0-4.8 V电压范围内,温度升高反而会恶化Li3V2(PO4)3/C的电化学性能。电化学阻抗谱分析发现电荷转移阻抗可能是影响低温性能的主要因素。而高温电化学性能较差的原因则可能是电解液和Li3V2(PO4)3/C的不稳定性造成的。采用水合肼为球化剂,制备了多孔球形Li3V2(PO4)3/C。该材料的多孔性提供了较高的电化学反应界面,表现出优异的电化学性能,在0.2 C下,3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内的放电比容量分别可达129.1和183.8mAhg-1。在高倍率15 C下,该多孔Li3V2(PO4)3/C在3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内的放电比容量仍分别可达100.5和121.5 mAh g-1。采用甘氨酸为形貌控制剂制备了层片状Li3V2(PO4)3/C。该层片状材料在3.0-4.3 V和3.0-4.8 V电压范围内的首次放电比容量分别达125.2和133.1 mAh g-1(3 C),500次循环后放电比容量仍能分别保持到111.8和97.8 mAh g-1,表现出了较好的循环稳定性。采用尿素辅助的流变相法合成一维棒状LiV3O8.由于一维材料具有一维电子传输通道和缓冲充放电过程中材料的体积变化的优点,因此具有更为理想的电化学性能。对棒状LiV3O8电化学性能测试发现500℃合成的棒状LiV3O8电化学性能最为优异。在2.0-4.0 V电压范围内,50和120 mA g-1电流密度下的首次放电比容量分别为273.6和250.4 mAh g-1,而且具有较好的循环性能。采用甘氨酸辅助的溶液法合成多孔块状L-V-O (LiV3O8和Uio3V2O5两相组成)。对比不同温度烧结的材料发现,温度太低,材料结晶性差；温度升高会使材料的结晶性提高,但同时也缩小了(100)面面间距,影响了锂离子的扩散传输,不利于电化学性能的提高。通过对L-V-O材料的电化学性能测试发现,400℃样品具有最好的电化学性能。在50 mA g-1和120 mA g-1电流密度下的放电比容量分别为265.7 mAh g-1和237.0 mAh g-1。在480 mA g-1电流密度下.该多孔材料还能保持144.7 mAh g-1的放电比容量。多孔块状L-V-O良好的电化学性能因其具有大的比表面积、良好的电解液浸透性,因此减小了锂离子在SEI膜的迁移阻抗和电荷在电化学活性界面上的转移阻抗。恒流间歇滴定法(GITT)计算得到充电态和放电态的锂离子扩散系数在10-14-10-9 cm2 s-1之间。