锂离子电池是当今社会最重要的储能设备之一,在便携式电子设备、电动汽车和能源储存系统等领域有着极为广泛的应用。负极材料性能的好坏对电池的能量密度有决定性的影响,与传统的碳材料相比,过渡金属氧化物具有比容量高、制备方法简单以及成本低廉等优点,是较为理想的电极材料。然而,在充放电过程中,过渡金属氧化物体积膨胀严重且导电性较差,极大地限制了其在电池领域的应用。本论文从提高材料稳定性、增强其导电性和构建特殊结构等角度出发,对Co,V基氧化物进行改性,成功合成了CoO@N-C、Co-V2O3-24和Co3V2O8@Ni Co LDH（layered double hydroxides）三种电极材料。研究工作不仅探究了电极材料的形貌结构、化学组成以及合成原理,而且系统地研究了碳基的引入、金属元素掺杂和复合材料的构建等策略对过渡金属氧化物电化学性能的影响。主要内容如下:1.采用室温沉淀法制备Co-MOFs前驱体,在空气下煅烧后得到Co3O4。再以多巴胺为C源和N源,通过聚合反应合成Co3O4@PDA（polydopamine）。最后,在氩气下对Co3O4@PDA进行煅烧,得到CoO@N-C。结果表明,CoO@N-C是由纳米颗粒组成的多孔立方块,N-C层均匀包覆在CoO表面。电化学测试结果证明,在0.5 A/g下,CoO@N-C的比容量能够达到931 m Ah/g;即使在1 A/g下循环1000圈之后,其比容量依然保留649.8 m Ah/g。N-C层的引入增强了材料的稳定性,缓解了材料在充放电过程中的团聚和体积膨胀,同时提高了电极材料的导电性,使CoO@N-C展现出良好的电化学性能。2.以Co（NO3）2·6H2O和VO（acac）2为原料,以异丙醇为溶剂,通过溶剂热反应和热分解过程,得到具有分级yolk-shell结构Co-V2O3-24,其表面由大量纳米片组装而成。通过探讨溶剂热反应的时间、金属盐掺杂量,以及不同掺杂金属盐对产物结构形貌的影响,优化了合成条件。实验结果表明,阴离子（NO3-）在材料形貌结构的演变中起着重要作用。XRD、Mapping和XPS结果充分证明,Co元素成功地掺杂在了V2O3中。电化学测试结果显示,在0.5 A/g下,Co-V2O3-24比容量达986.2 m Ah/g;在5 A/g下循环2200圈后,其比容量依然保留457.6 m Ah/g。Co元素掺杂和特殊结构的构建提高了材料的导电性,缓解了材料的体积膨胀,使Co-V2O3-24展现较高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。3.采用溶剂热反应和热处理得到Co3V2O8,然后以PVP-Co3V2O8为模板,通过回流反应成功地合成了具有三维分级结构的Co3V2O8@Ni Co LDH。SEM和TEM显示,只有在PVP的辅助作用下,Ni Co LDH才能成功地生长在Co3V2O8的表面,这是由于PVP的修饰作用增强了Co3V2O8和Ni Co LDH的相互作用力。电化学测试结果表明,在1 A/g下,Co3V2O8@Ni Co LDH比容量达1329.4 m Ah/g;在5 A/g下循环950圈后,其比容量依然达到893.1 m Ah/g。复合材料改善了材料的导电性和稳定性,发挥两种材料的协同效应,使Co3V2O8@Ni Co LDH展现极好的储锂性能。