本论文的主要研究内容包括：单斜相磷酸钒锂固相烧结方法的优化以及碳包覆磷酸钒锂的合成；以氟化锂为锂源低温固相制备磷酸钒锂正极材料；以混合锂源提高磷酸钒锂材料的振实密度；用溶胶.凝胶方法制备接近磷酸钒锂理论容量的碳包覆产物；用碳热还原法制备LiVPO<,4>F、LiVP<,2>O<,7>和α-LiVOPO<,4>三种磷酸盐钒基化合物。 在对磷酸钒锂固相反应的优化过程中发现，用碳酸锂为锂源时，当温度高于800℃后，才能得到纯相的单斜结构的产物；烧结温度为900℃时的产物表现出了最高的初始容量(146.3mAh/g)，然而，该产物的循环性能较差；扫描电镜(SEM)照片显示，900℃合成样品具有均匀的形貌和较小的粒径，而比之更高的温度带来了产物颗粒的团聚，导致了容量的降低：用酚醛树脂为碳源制备的碳包覆磷酸钒锂材料表现出了较好的电化学性能，1C倍率下3-4.8V循环50周后的容量保持率为94.6％，在倍率达到5C后，初始容量仍有111.0 mAh/g；SEM照片显示，碳包覆减小了产物的粒径，提高了其比表面积，纳米级的碳粉末形成的三维网状结构将磷酸钒锂颗粒包埋其中，填补了晶粒之间的空隙，使产物的离子电导和电子电导率得到提高。 用LiF作为锂源在较低的温度(700℃)下制备了磷酸钒锂正极材料，用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)分析了该反应的机理，产物NASICON结构的形成开始于550℃，完全形成于700℃，而用碳酸锂作为锂源时，只有在温度高于850℃后才能得到纯相的磷酸钒锂；SEM图片显示用碳酸锂制备的样品颗粒在2μm左右，远大于以LiF为锂源制得的样品(～300nm)，后者颗粒形貌为片状，具有较大的比表面积；产物的形貌直接影响到了其性能的表现，碳酸锂制备的样品初始容量较低，循环50周后容量保持率只有79.0％，而用氟化锂制备的样品循环性能较好，循环50周后，放电容量为147.1mAh/g，容量保持率达到了93.8％，倍率性能优异，5C倍率下样品在3-4.8V的电压范围里仍然保持了123.6 mAh/g的容量。具有较高振实密度的磷酸钒锂正极材料，可以用LiF和LiNO<,3>的混合锂源制备得到；当LiF和LiNO<,3>的摩尔比分别为9：1和7：3时，得到的N1F9和N3F7样品有较高的振实密度(～1.5g/cm<3>)；N1F9样品的电化学性能要优于N3F7样品，前者循环50周后容量保持率为89.1％(141.5mAh/g)，在5C倍率下3-4.8V放电容量仍有121.1mAh/g；SEM观察发现，混合锂源的加入存一定程度上造成了产物颗粒的团聚，使产物的振实密度有所提高，而N1F9样品的颗粒形貌为片状，具有较大的比表面积，N3F7样品的颗粒为球状，表面光滑，其比表面积小于N1F9，两种产物不同的颗粒形貌导致了其电化学性能的不同。 在温度高于800℃时，磷酸钒锂正极材料可以通过溶胶.凝胶的方法制得，前驱体的合成为液相过程，使原料的混合较为均匀；用该方法制备的碳包覆磷酸钒锂在1C倍率下循环50周后容量为152.6mAh/g，容量保持率达到95.4％，在0.12C的低倍率下充放电，可以得到高达181.4mAh/g的容量，在放电倍率提高到3C后，仍有140.0mAh/g的容量；循环伏安(CV)测试结果表明，碳包覆增强了其电极反应的可逆性；SEM图片表明，碳包覆减小了产物的粒径，同时，溶胶-凝胶的制备过程保证了碳包覆的均匀性。 用碳热还原法(CRT)的方法制备了碳包覆的α-LiVOPO<,4>、LiVPO<,4>F和LiVP<,2>O<,7>三种化合物。α-LivOPO<,4>产物结构为三斜晶型，3-4.5V、0.1C倍率下充放电容量达到了130.2和123.8 mAh/g，循环10周后容量保持率为83.4％，循环性能还有待进一步提高。LiVPO<,4>F产物为三斜晶型，在3-4.5V、0.1C倍率下，产物放电容量达到了102.3 mAh/g，循环性能较好。LiVP<,2>O<,7>产物为单斜晶型，0.5C倍率下，放电容量为44.0 mAh/g，产物循环性能较好，循环10周容量保持率为92％，但容量有待进一步提高。