五氧化二钒（V₂O₅）与商用锂离子电池正极材料相比具有较高的理论比容量,并且价格低廉、绿色环保,是一种理想的锂离子电池正极材料。但是,由于V₂O₅本身低的电子和离子电导率,导致它的实际比容量较低,循环稳定性和倍率性能较差,循环寿命短。为了提高V₂O₅电极材料的导电性以及缩短锂离子的传输路径,本文将V₂O₅与石墨化多孔碳纳米纤维进行复合,制备出不同形貌的柔性自支撑结构正极材料,并对其进行储锂性能的研究,主要实验内容如下:（1）本文利用氧化铁（FeO_x）对无定形碳石墨化具有催化作用以及可以充当制备多孔碳材料模板的优点,通过静电纺丝的方法成功制备出具有优良导电性的石墨化多孔碳纳米纤维。该石墨化多孔碳纳米纤维与无定形碳纳米纤维的导电率相比提高了5×10⁴倍。然后通过水热法,以偏钒酸铵（NH₄VO₃）为钒源,草酸（H₂C₂O₄·2H₂O）水溶液为溶剂,成功地在石墨化多孔碳纳米纤维上生长出V₂O₅纳米片。制备出的薄膜电极具有自支撑结构,经裁剪后的复合材料可直接作为锂离子电池正极进行电化学性能测试。在0.1 C的电流密度下,首次放电比容量达到290 mAh g^-1,甚至在20 C的电流密度时,首次放电比容量也可以达到105 mAh g^-1。大倍率的循环稳定性也相当优异,在5.0 C的电流密度下循环700圈后仍可达到160 mAh g^-1。（2）利用上节所获得到的石墨化多孔碳纳米纤维,以三异丙醇氧钒（VOTP）为钒源,乙醇（EtOH）为溶剂,通过水热法在石墨化多孔碳纳米纤维的孔中合成V₂O₅纳米颗粒。在后期的热处理过程中,随着溶剂的挥发,V₂O₅纳米颗粒与孔洞之间出现间隙,可为V₂O₅纳米颗粒的体积膨胀提供了体积变化空间,有利于维持复合材料的整体形貌。对V₂O₅@石墨化多孔碳纳米纤维自支撑结构薄膜电极进行电化学性能测试,在0.1 C的电流密度下,电池的初次放电比容量达到290mAh g^-1,经过五十次循环之后容量基本没有变化,通过5.0 C的循环性能测试,初次放电比容量达到200 mAh g^-1,经过700次循环之后还可以达到初始容量的25%左右。复合材料的倍率性能也相当优异,在20 C的电流密度下比容量还能达到50 mAh g^-1。