随着锂离子电池在日常生活中的广泛应用，人们对电极材料的能量密度，功率密度以及结构稳定性的要求越来越高。钒基磷酸盐类电极材料是广大电极材料中的热门候选材料之一，其主要原因有两个:(1)刚性磷酸根的存在能够赋予材料良好的结构稳定性从而增加电池的安全性能;(2)由于钒元素具有丰富的价态，钒基盐类电极材料具有很大的潜力。因此，本论文对钒基磷酸盐类电极材料进行了一系列的研究，包括材料性能的改进与应用，新电极材料的开拓以及对无定型材料的探索。具体研究内容如下:　　(1)利用水热法并以抗坏血酸为还原剂和调控剂合成并优化Li3V2(PO4)3/C正极材料。所制备的Li3V2(PO4)3/C纳米材料在1C的放电倍率下，其放电比容量高达128mAh g-1，逼近其理论容量(133 mAh g-1，3.0-4.3 V vs.Li/Li+)。在5C的电流密度下循环1000次其容量保持率仍高达90％，每次循环所对应的容量衰减仅为0.01％。此外，将Li3V2(PO4)3/C用于储存由摩擦发电机产生的脉冲电能，其能量转换效率高达83.4％，远高于传统正极材料LiMn2O4(73.6％)，LiCoO2(66.1％)，以及LiFePO4(74.4％)。　　(2)采取低成本水热法合成V2(PO4)O/C材料，并首次将其作为锂离子电池负极材料进行研究。研究结果表明，该材料具有高的电子导电率，高的锂离子扩散系数以及较小的颗粒尺寸。该材料具有优异的倍率性能和循环稳定性。在0.1 Ag-1的电流密度下其放电比容量为673 mAh g-1，在1.0，1.5和2.0 A g-1的电流密度下，其放电容量分别可达445，409和382mAh g-1。此外，在1 Ag-1和5 Ag-1的电流密度下分别进行充放电循环200次，其容量保持率分别可达90.0％和79.8％。　　(3)采用低成本的低温溶剂热法合成了无定型VPO4/C以及晶体VPO4/C材料。研究表明，无定型的VPO4/C负极材料可为锂离子的储存提供更多的活性位点，有利于提高其充放电比容量。在0.1，0.5，1.0，2.0Ag-1的电流密度下，无定型VPO4/C负极材料的可逆容量可分别达到730，586，498，397mAh g-1。而在相同的电流密度下，晶型VPO4/C负极材料的可逆容量仅分别为487，393，319，237mAh g-1。此外，对材料晶型的改变有助于提高该材料的循环稳定性。实验结果表明，无定型结构可明显提高VPO4/C材料的电化学性能。