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近年来，锂离子电池因其优异的性能，发展十分迅速。锂离子电池的优异性能在很大程度上取决于正、负极材料、电解质和隔膜的选择和制备，其中正、负极材料显得尤为重要。目前正极材料研究的热点主要集中在层状Li<,x>MO<,2>和尖晶石型Li<,x>Mn<,2>O<,4>结构的化合物上(M∶Co，Ni，Mn，V 等过渡金属离子)。由于Co的资源有限，导致Li<,x>CoO<,2>类正极材料价格昂贵，具有完整结构的Li<,x>NiO<,2>制备较为困难，Li<,x>Mn<,2>O<,4>在使用过程中容量下降快。锂钒氧化物类正极材料(Li<,1+x>V<,3>O<,8>等)容量大、价格低，但由于钒的多价态导致锂钒氧化物类正极材料制备困难，如果考虑价格、材料的容量、环保等因素，锂钒氧化物类正极材料更具有实际使用价值，所以锂钒氧化物类正极材料被越来越多的研究者认同为是新一代最具发展潜力的锂离子电池正极材料。
负极材料的研究重点将朝着高比容量(特别是体积比容量)、高充放电效率、高循环性能和较低的成本方向发展，实用性负极材料的比容量将突破LiC<,6>理论比容量(372mAh·g<-1>)。近年来，纳米材料科学的发展给负极材料带来了希望。我们知道，纳米材料具有较大的比表面积，较小的粒子半径。在我们的电池中，电极材料如采用纳米材料，锂离子便可以在更多的位置同内部原子或分子发生反应，向内部扩散的路径从而大大缩短，所有这些因素必然使纳米材料具有良好的动力学性质。因此，可以预见纳米层状负极材料是未来负极材料研究热点。
本文采用流变相法合成了LiV<,3>O<,8>、掺杂改性的化合物Li<,1-3x>Y<,x>V<,3>O<,8>(x=0.02,0.04,0.06)以及纳米WS<,2>和MoS<,2>电极材料。用XRD方法对所得的目标化合物的晶体结构了表征，用TEM技术观察了晶体颗粒的大小和形貌。同时对该这些化合物的电化学性质进行测试，实验结果表明：用流变相法首次合成的LiV<,3>O<,8>、Li<,0.82>Y<,0.06>V<,3>O<,8>、纳米WS<,2>和MoS<,2>材料具有独特电化学性质，使其有望成为有潜力的锂离子电池电极材料。(1)通过流变相反应，以LiOH和V<,2>O<,5>为反应物，在低温条件下制备了LiV<,3>O<,8>，在1.5～3.85 V范围内，LiV<,3>O<,8>的初始放电容量为255mAh/g，经过三次放电后，电池得到活化，放电容量达到276 mAh/g。在经过循环23次后放电比容量仍在230 mAh/g。容量衰减9％。(2)采用流变相方法，成功地合成了掺杂钇后的化合物Li<,1-3x>Y<,x>V<,3>O<,8>(x=0.02，0.04，0.06)，掺杂稀土钇后的仍属层状结构，扩大了LiV<,3>O<,8>结构中的层面间距离，对于锂离子的嵌入与脱出以及改善其电流倍率性能十分有利。正极材料LiV<,3>O<,8>掺杂Y<3+>后，容量降低，且容量随掺杂量的提高而下降，但掺杂Y<3+>可以使该材料作为正极时的循环性能得到有效的改善。综合容量和循环性能等因素考虑，Li<,1-3x>Y<,x>V<,3>O<,8>(x=0.06)化合物的电化学性能最佳，在充放电过程中具有较好的循环可逆性。可见，掺杂钇后的化合物Li<,1-3x>Y<,x>V<,3>O<,8>是具有应用前景的锂离子电池正极材料。(3)流变相法制备出的灰黑色粉末属于2H-MoS<,2>结构的纳米片，并部分形成纳米管，平均直径为240nm，产物属六方晶系，a=0.3125nm c=1.2302nm。电化学测试表明，当电池以60mA/g电流密度充放电，电压范围为3～0.01伏内循环时，首次放电容量为1174.7mAh/g，可逆容量为851.5mAh/g。表现良好的放电性能，并对MoS<,2>构米材料的储锂机理进行了探讨。该材料独特的电化学性能有望应用于锂离子电池负极材料。(4)用流变相反应方法，成功地合成了WS<,2>，该化合物属于六方晶系，该材料形貌为纳米片，并部分形成纳米管。由于该材料具有较高的比容量，而且具有良好的循环性能(经过20次循环后充电容量还保持在680mAh/g，是初次容量的86.2％)。该合成路线简单、有效、适用大规模生产，而合成的材料有望在电池工业得到应用。本文同时通过合成WS<,2>纳米管，也探讨了WS<,2>纳米管形成机理，提出并且证实了具有层状结构的化合物(人工合成的或者天然的)在适当的条件下可以卷曲形成一维纳米管的卷曲机制，为一维纳米结构合成与一般合成机制的探索提供了新的思路。