水系锌离子电池（ZIBs）因其具有突出的优势,如锌金属储量丰富、成本低廉、安全性高、环境友好和较高的理论容量等,从而受到了广泛关注。钒基化合物结构丰富、具有大层间距、材料合成工艺简单和具有较高的理论容量等优点,被认为是适用于ZIBs正极材料的候选物。然而,钒基化合物普遍存在导电性差和Zn2+嵌入/脱出过程中结构坍塌等问题,导致材料的倍率性能和循环稳定性较差,限制了其进一步发展。因此,针对钒基化合物的上述问题,本文采用与碳材料复合、阳离子嵌入和调控材料的结构与形貌等方法对其进行改性,从而提高钒基化合物的电化学性能。其具体的研究内容如下:（1）通过将K2V3O8与具有高导电性的氧化石墨烯（GO）进行复合,制备了K2V3O8@GO复合材料。K2V3O8@GO复合材料不仅提高了材料的导电性,GO包覆K2V3O8还可以缓解脱嵌过程中对结构的影响,并且使材料具有更大的比表面积,增加反应活性位点。K2V3O8@GO复合材料的比容量、倍率性能和循环稳定性都得到了提高。K2V3O8@GO电极材料在0.1 A g-1电流密度下的放电比容量高达334.8 m Ah g-1,在5 A g-1下的比容量为161.2 m Ah g-1,经过2000次循环后的比容量为122.1 m Ah g-1。（2）为了进一步提高钒酸钾（K2V3O8）材料的结构稳定性,通过水热法合成了钙掺杂的K1.25Ca0.375V3O8@GO复合材料。通过插入具有更强离子键的二价钙离子不仅提高了材料的结构稳定性,而且还提高了材料的比表面积,使电化学反应活性位点增多,材料具有更大的利用率。K1.25Ca0.375V3O8@GO电极材料在0.1 A g-1时,获得了361.7 m Ah g-1的高比容量;即使在5 A g-1下仍然具有182.6 m Ah g-1的比容量,在循环2000次后容量保持率为70.3%。（3）采用水热法合成了纳米花状钒酸钠材料。独特的纳米花结构使材料具有较好的稳定性,可以防止氧化还原过程中离子嵌入/脱出造成的结构坍塌,钒酸钠纳米花材料表现出良好的循环稳定性。钒酸钠纳米花电极材料在0.1 A g-1和5 A g-1的电流密度下,分别展现出384.9 m Ah g-1和248.9 m Ah g-1的高比容量;并且在5 A g-1下循环2000次后仍能保持81.1%的容量。