层状Li_1+xV₃O₈具有比容量高、工作电压适中、易制备、在空气中稳定、成本低等优点，成为近30年来最具发展潜力的锂离子电池正极材料之一。但由于其在充放电过程中存在着结构不稳定及锂离子扩散速率低等缺点，导致Li_1+xV₃O₈的循环性能较差，不利于Li_1+xV₃O₈的进一步发展和实际应用。本论文针对上述缺点，通过对其进行掺杂和表面包覆的改性处理，改善Li_1+xV₃O₈的结构稳定性及提高其锂离子扩散系数，进而提高Li_1+xV₃O₈的电化学性能。通过X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子衍射光谱（EDS）、循环伏安（CV）、恒电流间隙滴定（GITT）、电化学阻抗（EIS）以及恒电流充放电测试，研究锂离子含量、Na⁺掺杂以及LaF₃表面包覆对材料物理性能及电化学性能的影响，并优化制备条件，制备具有优良电化学性能的Li_1+xV₃O₈锂离子电池正极材料。以偏钒酸铵、乙酸锂和柠檬酸为原料，通过溶胶凝胶法制备Li_1+xV₃O₈（x=0，0.1，0.2，0.3）正极材料，研究Li+的含量对材料电化学性能的影响，结果显示：Li_1.2V₃O₈具有最好的电化学性能。在2.0-4.0V电压范围，Li_1.2V₃O₈在0.1C和2C充放电倍率下的首次放电容量分别为305和173mAh g^-1，50次循环后其相对应的容量分别为266和113.2mAh g^-1，所对应的容量保持率分别为87%和65.4%。而在相同条件下LiV₃O₈在0.1C，2C倍率下的首次放电容量分别为268和133.6mAh g^-1，50次循环后其容量分别为214和66.2mAh g^-1，其容量保持率仅为80%和49.6%。采用GITT法测定Li_1.2V₃O₈及LiV₃O₈的锂离子扩散系数，结果表明Li_1.2V₃O₈的锂离子扩散系数大于LiV₃O₈，进一步阐明扩散系数的增大，有利于改善LiV₃O₈的电化学性能。以NH₄F、La（NO₃）₃及上述方法合成的Li_1.2V₃O₈为原料，通过共沉淀法对Li_1.2V₃O₈进行LaF₃表面包覆处理，研究LaF₃包覆量对Li_1.2V₃O₈电化学性能的影响，结果表明包覆样品的电化学性能均优于Li_1.2V₃O₈，LaF₃的最佳包覆量为3wt.%，该包覆样品在2.0-4.0V电压范围及0.1C和2C条件下，其首次放电容量分别为298和169.8mAh g^-1，50次循环后，其容量保持率分别高达93%和81%。以偏钒酸铵、醋酸锂、硝酸钠和柠檬酸为原料，通过溶胶凝胶法制备掺杂Na⁺的Li_1.2-xNa_xV₃O₈正极材料，研究Na⁺的掺杂对材料电化学性能的影响，结果显示：Li_1.15Na_0.05V₃O₈的性能最好，在2.0-4.0V电压范围，Li_1.15Na_0.05V₃O₈在0.1C，2C充放电倍率下的首次放电容量分别为312，182mAh g^-1，50次循环后其放电容量分别为280.8，136.5mAh g^-1，所对应的容量保持率分别为90%和75%。