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锂离子电池因其工作电压高、能量密度和功率密度高、循环寿命长、绿色环保等优点成为很有应用前景的动力电源。本文主要围绕锂离子动力电池用电极材料Li4Ti5O12、LiNi0.5Mn1.5O4以及Li3V2(PO4)3的研究展开，同时组装了Li4Ti5O12扣式全电池和商用型圆柱和软包电池，具有重要的理论和实际应用价值。论文通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、恒流充放电、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）等实验方法对制备的Li4Ti5O12、LiNi0.5Mn1.5O4和Li3V2(PO4)3材料进行了系统研究。同时采用各种电化学测试方法对组装的Li4Ti5O12扣式全电池和商用圆柱和软包电池进行了系统研究。首次将甘氨酸单一络合剂以及甘氨酸和β-环糊精复合络合剂引入Li3V2(PO4)3体系对提高它的电化学性能具有重要作用；首次采用具有高锂离子扩散系数的Li4Ti5O12对Li3V2(PO4)3进行包覆提供了一条提高Li3V2(PO4)3倍率性能的有效途径；通过添加浆料添加剂开发了一种简便、新颖的改善Li3V2(PO4)3电化学性能的方法。研究结果表明固相法制备尖晶石型Li4Ti5O12的最佳工艺条件为：煅烧温度为800℃，煅烧时间为16h。以其为负极组装LiFePO4/Li4Ti5O12扣式全电池，正极容量过量30%的电池具有最好的倍率和循环性能。溶胶-凝胶法制备LiNi0.5Mn1.5O4的最佳工艺条件为：溶液pH值为6.0，煅烧温度为900℃，煅烧时间为12h。以其为负极组装LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12扣式全电池，正极容量过量40%的电池具有最好的倍率和循环性能。甘氨酸辅助溶胶-凝胶法制备Li3V2(PO4)3/C的最佳工艺条件为：络合剂甘氨酸和金属离子的物质的量比R=0.8，煅烧温度为800℃，煅烧时间为8h。与基于甘氨酸单一络合剂的溶胶-凝胶法相比采用复合络合剂溶胶-凝胶法制备的Li3V2(PO4)3/C具有更优的电化学性能。采取具有高锂离子扩散系数的Li4Ti5O12对Li3V2(PO4)3进行包覆，以及在制备Li3V2(PO4)3浆料时添加LiCoO2浆料添加剂都可以显著提高材料的电化学性能。综上所述，与LiFePO4/Li4Ti5O12全电池相比LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12具有更好的电化学性能；与Li3V2(PO4)3正极材料相比，LiNi0.5Mn1.5O4具有更高的脱嵌锂电位，所以LiNi0.5Mn1.5O4是一种更具发展前景的锂离子动力电池正极材料。