作为一种功能性氧化物,钒氧化物纳米材料呈现出许多有趣的性质并在催化剂,化学传感器,高能锂离子电池等方面展现出广阔的应用前景。本论文主要选取低维钒氧化物纳米材料为研究对象,利用溶液化学法和热分解法进行控制合成。研究内容主要包括碳支撑三氧化二钒纳米材料、单分散二氧化钒微球和铜掺杂五氧化二钒空心微球等特殊结构的钒氧化物的构建,并探索了这些特殊结构的形成机理和潜在的应用前景。为钒氧化物纳米材料的控制合成和性能研究提供借鉴。主要的研究内容如下:　　 1:热分解制备碳支撑的三氧化二钒(C/V2O3)纳米颗粒及其电化学性能研究。　　 通过原位热分解法制备出了碳支撑的三氧化二钒纳米复合材料。本制备方法为一壶法制备,无须加入任何溶剂、催化剂或者碳源。制备的V2O3材料尺寸大概在5nm左右,而且C纳米颗粒很好的包覆并支撑V2O3纳米颗粒。研究了这种特殊材料的电化学性能,结果发现C掺杂后,材料的电化学性能有了明显的提升。　　 2:水热法制备单分散二氧化钒微球及其电化学性能探讨。　　 综合运用水热法和模板法制备出了VO2(B)球形纳米材料。材料尺寸在100nm左右,粒径分布较窄,形貌比较规则。做了相应的对比试验来研究球状形貌形成的因为并探索其相应的机理。结果发现,模板剂十八胺对于反应的结果影响很大。最后,初步研究了这种特殊形貌的VO2(B)的电化学性能,结果显示材料具有比较好的电化学性能。　　 3:铜掺杂五氧化二钒空心微球的制备及其在锂离子电池中的应用　　 通过综合应用溶液自组装和模板法制备出了V2O5以及Cu掺杂的V2O5微球,微球尺寸在5um左右,壁厚200nm。Cu掺杂后V2O5的形貌及结构并未发生明显的变化,掺杂后仍然保持了V2O5典型的层状结构。然而,Cu掺杂后,一方面形成的[CuO6]八面体一定程度上提高了V2O5晶体的稳定性,另一方面Cu2+离子的掺入引起的V5+离子价态的改变也提高了V2O5活性材料的电传导性能。因此Cu掺杂后V2O5的电化学性能得到了明显的提升,放电容量由初始的319mAhg-1提升到427mAhg-1,循环稳定性也得到了较大的改善。