本论文首先对锂离子电池进行了简单的介绍,并对磷酸盐正极材料和铁基氧化物负极材料的研究进展作了简要概述,进而提出了本论文的研究重点:利用具有优良导电性的材料对一些锂离子电池电极材料进行改性,从而达到提高电极材料电化学性能的目的。本论文的主要内容为:（1）通过溶胶-凝胶法合成了β-LiVOPO₄材料,并利用导电高分子材料聚苯胺（PANI）对β-LiVOPO₄进行包覆改性,制备出β-LiVOPO₄/聚苯胺（β-LiVOPO₄/PANI）复合材料。扫描电子显微镜和透射电子显微镜测试结果表明,在β-LiVOPO₄材料表面包覆着一层聚苯胺。聚苯胺的存在大大的提高了材料的电导率,从而提高了材料的电化学性能。复合材料在电流密度为16mA/g下充放电时,首次放电比容量为130.9mAh/g,循环100周后的放电比容量为125.3mAh/g,容量保持率为95.7%。（2）首先采用简单的溶胶-凝胶法合成了Li₃V₂（PO₄）₃（LVP）纳米材料,然后将LVP沉积在氧化石墨的表面,最后再通过高温焙烧制备出了Li₃V₂（PO₄）₃/石墨烯（LVP/G）复合材料。扫描电子显微镜和透射电子显微镜测试结果显示,LVP纳米颗粒包裹在石墨烯的片层中或者均匀的分散在石墨烯的表面。与单纯的LVP材料相比,LVP/G复合材料作为锂离子电池正极材料时具有更好的充放电性能（在140 mA/g和280 mA/g的电流密度下循环100周后的放电比容量分别为118.4 mAh/g和112.1 mAh/g）和循环性能（在140 mA/g的电流密度下循环100周后,容量保持率为97%,在2800 mA/g的电流密度下循环500周后的容量保持率为89.5%）。交流阻抗测试也表明了石墨烯的存在大大的提高了LVP材料的导电性。（3）以密胺树脂为碳源和氮源,通过溶胶-凝胶法制备出氮掺杂碳和石墨烯复合Li₃V₂（PO₄）₃的复合材料（LVP/NGC）。透射电子显微镜和扫描电子显微镜测试表明,氮掺杂的碳包覆的LVP颗粒均匀的分散在了氮掺杂石墨烯的表面上。得到的材料结构跟LVP粒子之间有两种的电子传导方式:氮掺杂石墨烯与LVP的点-面接触传导和氮掺杂碳与其的面面传导。由于复合材料中的石墨烯和碳为电子的传导提供了一个复杂的导电网络结构,因此复合材料具有更好的长循环性能和高倍率性能。在5600 mA/g的电流密度下循环800周后的可逆比容量仍保持在86.9 mAh/g,并且几乎没有任何的衰减。（4）超小的Fe₃O₄纳米晶与石墨烯（Fe₃O₄ NCs/G）的复合材料通过凝胶状薄膜（gel-like film）辅助溶剂热法制得。扫描电子显微镜和透射电子显微镜显示,Fe₃O₄纳米晶的尺寸在10 nm左右,并且均匀的分在在二维石墨烯片层的表面。由于材料超小的尺寸和石墨烯的存在,Fe₃O₄ NCs/G复合材料作为锂离子电池负极材料时表现出了优异的长循环性能和高倍率性能。即使是在5000 mA/g的电流密度下循环700周后,其可逆比容量仍能达到323.4 mAh/g。