锂离子电池因其环保、轻便、自放电小等优点成为最受关注的新型储能装置。在过去十年中,新型正极材料取得了令人振奋的发展,而正极材料的优劣直接影响锂离子电池的性能。然而,目前的正极材料,如LiCoO₂、LiMn₂O₄和LiFePO₄已无法满足人们对锂离子电池高功率密度和高能量密度的需求,因此,对正极材料探索研究是锂离子电池的重要研究方向。相比于传统的其它类正极材料,单斜Li₃V₂（PO₄）₃具有很好的电化学性能,包括优良的循环稳定性、理论容量高、合成成本低、安全和低环境影响,是一种较理想的候选材料。本论文以聚阴离子化合物Li₃V₂（PO₄）₃为研究对象,主要以提高Li₃V₂（PO₄）₃的循环性能和倍率性能开展研究工作:（1）采用草酸作络合剂,蔗糖为碳源,使用溶胶-凝胶法制备了Li_3-xK_x V₂（PO₄）₃（x=0.00、0.02、0.04和0.06）化合物,探究在Li₃V₂（PO₄）₃中掺杂钾离子对电池性能的影响。XRD和EDS结果表明钾离子成功掺入Li₃V₂（PO₄）₃中,增大材料的晶胞体积,扩大了锂离子的扩散通道。电化学结果表明,Li_3-xK_x V₂（PO₄）₃（x=0.04）经过200圈后,容量保留率为99.31%,具有最高的容量保留率。且掺杂后的材料容量保留率都高于未掺杂材料的保持率。在电流密度从0.1 C到2 C时,放电容量从131.4 mAh g^-1到128.3 mAh g^-1。表明Li₃V₂（PO₄）₃掺杂钾离子能改善电池的倍率性能。（2）采用草酸作络合剂,酚醛树脂为碳源,使用溶胶-凝胶法制备了Li₃V_2-x-x Co_x（PO₄）₃（x=0.00、0.02、0.04和0.06）化合物,探究钴离子掺杂对Li₃V₂（PO₄）₃电化学性能的影响。XRD结果表明,钴离子掺杂并没有改变磷酸钒锂单斜的结构,但使得晶胞参数发生微小变化,扩大了锂离子的扩散通道,增大锂离子扩散系数。电化学测试表明,Li₃V_2-x-x Co_x（PO₄）₃（x=0.04）经过200圈后,容量仍有107.4 mAh g^-1,保留率为97.3%。Li₃V_2-x-x Co_x（PO₄）₃（x=0.04）在不同的放电倍率下,放电容量衰减程度较小。这是由于钴离子掺杂,减少钒的溶解,使材料具有很好的可逆性及倍率性能。（3）采用草酸作络合剂,蔗糖为碳源,F127为软模板,使用溶胶-凝胶法制备了钾和钴双离子掺杂的Li_3-xK_x V_2-x-x Co_x（PO₄）₃（x=0.00、0.02、0.04和0.06）纳米片。XRD结果表明,随着钾离子的加入,磷酸钒锂的晶胞参数发生了微小变化,晶胞参数和晶格体积少许增大。电化学测试结果表明掺杂后的材料容量衰减率低,且掺杂后的材料容量保留率和倍率性能都高于未掺杂的材料。这种优异的电化学性能是由于双离子掺杂后降低电荷转移电阻,扩大锂离子的扩散系数。