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本文从嵌入式阴极材料的嵌锂反应的电压、阻抗及结构稳定性的分析和理论计算着手，得到了电压取决于基体中各种离子间的键能及锂含量、降低电极阻抗的关键是提高电子型导电性和Li+在基体中的扩散系数及减小粉末粒度的理论依据及其利用晶体的共格原理和掺杂改性的方式来提高材料嵌锂结构的热稳定性的设计思路。在此基础上，提出了优良的阴极材料应具备的晶体结构及物理、化学性质，并选定了钴、锰、钒的高价氧化物作为锂嵌入基体的实验对象。实验中采用溶胶—凝胶工艺和固相热反应技术制取相应的不同锂含量的复合氧化物，并尝试对某些化合物进行适当的掺杂处理，应用DTA和TG分析合成机制、XRD分析所得物的物相组成、SEM观察其形貌，模拟Li-B/LiCl-KCl/氧化物的单体热电池来分析阴极材料的嵌锂机制及其电极性质。 研究表明，溶胶—凝胶法和固相热反应法均不能制备出LixCoO2（x≤1）的单相材料，产物由LiCoO2和Co3O4两相组成，其中溶胶—凝胶法能制取微米级的粉末，碱性制胶溶液可使粉末更细：以Li/Co原子比为0.8的反应产物在500℃电化学嵌锂反应时的峰值电压为2.4V（vs Li-B合金），可利用的比容量200A·s·g-1以上，其电压和比容量不及FeS2。 随着锂含量的提高，二氧化锰在410℃下化学锂化产物由β-MnO2相，经锂化二氧化锰（Li2MnO3）转变为尖晶石型结构的LiMn2O4相；高温长时间保持，低锂的产物可变成Mn2O3和结晶度高的LiMn2O4相。所有锂化产物在500℃的电化学嵌锂时均最终生成LiMn2O4相，峰值电压与晶体结构及锰的初始价态不敏感，约为2.3V；快速嵌锂时的输出电压取决于锂离子的扩散通道，其中以由Li/Mn比为1/4的Mn2O3和LiMn2O4的混合物氧化生成的MnO2/LiMn2O4两相材料的电压最为平稳，可用容量达220A·s·g-1，但其电压和比容量亦不及FeS2。 溶胶-凝胶法制取了含碱金属离子Li+、Na+、K+的β相结构的钒氧化物，空气中高温焙烧时，Li0.3V2O5可氧化成LiV3O8和V2O5，而Na0.33V2O5、K0.25V2O5相对稳定；β相晶体中有3种可以嵌锂的氧多面体，快速电化学嵌馊电压取决于理嵌人该3种位置的能降和几率，其峰值电压为27V，Li。、J刃。可利用的容量为 610A·s·g－‘，电压和可用容量均高出 FeS＊％以上。 VZOS掺杂MOO3可高温生成VZM。OS相，VZM。OS理化时产生含M。的富钾的Lil、V3OS固溶体相。Lil＋xV3OS掺杂M。O3时生成含M。的富狸的Li；、V3OS固溶体相和贫狸的Li。04VI．96MO0。OS相；掺杂PZOS使V3OS层片的二维网络受到破坏，产生低理含量的三维网络结构特征逐渐加强的p－L10．3V2O5和Q－VZOS相。 卜Li l＋N3OS晶体中有4种嵌理的氧八面体，化学嵌馊不能使某种氧四面体都嵌人狸，电化学嵌理反应的峰值电压2．SV，高出FeS。0．3V，少量第二相物质可调节其峰值电压，其可利用的比容量高达到 780Auj‘，高出 FeS。近70％。因此它和卢相结构的钒系氧化物最有希望成为FeSZ阴极材料的替代物。