目前,锂离子电池在移动电子设备、新能源交通、储能设备等领域有着广泛的应用。与此同时,锂离子电池发展的限制也逐渐显现出来。锂金属在全球的储量分布是不均匀的,我国的储量尤其处于劣势,造成原材料的价格居高不下。而钠元素相较而言价格低廉、储量丰富,并且和锂元素处于同一主族,和锂元素有着相似的物理化学性质,另外氧化还原电位更高,对钠离子电池的研究愈来愈引起了研究学者的关注。在电池正极材料中,聚阴离子型化合物具有广泛的优点:卓越的循环稳定性、成本较低、合成简单、安全性高。磷酸氧钒材料作为聚阴离子型化合物中的一种,合成方法众多,拥有较高的电压平台和理论比容量,是一种很有潜力的钠离子电池正极材料。目前报道的磷酸氧钒材料有七种晶体结构,晶体结构不同对应的钠离子电池的性能也不同。本论文实验主要采用回流法进行合成磷酸氧钒材料。选取α晶相与δ晶相,对材料含有的+4价钒离子缺陷与钠离子电池的性能之间的联系进行了分析。并且采用添加硝酸的方法对合成过程进行了干预,成功地调控了δ晶相的+4价钒离子缺陷的含量。实验的结果表明,相较于α晶相,δ晶相磷酸氧钒材料的+4价钒离子缺陷的含量更高,并且展现出了更优异的电化学性能。为了进一步提高δ晶相磷酸氧钒材料的电子导电率,探讨了利用多巴胺作为碳源时对电极材料性能的影响。实验结果表明,碳包覆之后材料的形貌没有发生大变化,电化学性能得到了提高。另外,为了从微观上探究材料电化学性能的产生原因,借用原位透射电镜技术,对磷酸氧钒材料的电化学过程进行了原位研究。研究发现,材料在充钠/脱钠过程中体积变化非常小,晶相由单晶转变为非晶。本论文深入探讨了两种晶相的磷酸氧钒材料在钠离子电池正极应用方面的性能,为钠离子电池正极材料的研究与发展提供了有效的参考方向。