随着风光发电、智能电网、电动汽车等技术的发展,能快速充放电的储能装置成为这些新兴产业发展的瓶颈。正极材料一直是影响锂离子电池在上述领域广泛应用的关键问题之一。磷酸铁锂作为目前最具潜力的锂电正极材料之一,受到了广泛的关注。但其固有的电导率低的缺陷,使磷酸铁锂的倍率性能难以满足实际要求。本论文结合静电纺丝法和热处理技术分别制备了磷酸铁锂/碳纳米纤维（LiFe PO₄/C）复合正极材料和新型结构的LiFe PO₄/Ni纤维复合正极材料,同时对材料的理化特性进行了表征和测试。主要研究内容与取得的结果如下:（1）采用静电纺丝法制备了LiFePO₄/C复合正极材料,探索了纺丝工艺参数和热处理条件对纤维结构、形貌和电化学性能的影响。发现:按DMF:PAN=9:1配制纺丝前驱液,纺丝电压为25 kV,接收距离固定为15 cm,推进料速度为6 ml/h,辊筒转速为200 r/min时,电纺纤维均匀、连续,纤维膜形貌良好;经过280℃空气预氧化2小时,在氮气气氛下,以2℃·min-1的速率加热至750℃碳化10小时后,得到了纯度较高的LiFe PO₄/C复合材料,并保持了良好的纤维形貌和膜结构,可作为自支撑正极材料直接裁剪为电极。以此电极组装的纽扣电池显示了较好的充放电倍率和循环性能,电池在0.1 C、0.5 C、1 C、3 C和5 C倍率下放电容量分别稳定在116、109、103、91和79 mAh g-1,5 C倍率下循环500圈,放电容量保有75 mAh g-1左右,容量保持率为88.2%。（2）通过机械混合法制备了磷酸铁锂/镍纤维复合正极材料。发现:当Ni含量在10%时,LiFe PO₄/Ni复合材料显示了良好的电化学特性,1 C循环首次放电比容量131.1 mAh g-1,循环100次后保有119.8 mAh g-1的容量。镍纤维作为导电剂添加到磷酸铁锂材料后,有效提高材料的电子导电性,并对其电化学性能有了明显的改善。（3）分别运用同轴及分层静电纺丝方法探索制备了新型结构的LiFe PO₄/Ni复合纤维正极材料。发现:同轴复合的LiFe PO₄/Ni纤维复合材料在氮气气氛750℃-10h煅烧后,LiFe PO₄、Ni两相没有发生化学反应,而是LiFe PO₄、Ni和无定型碳三相共存。自支撑电极在1 C倍率下初始容量110.2 mAh g-1,循环5000圈后,容量保持率高达75.56%。而经过分层静电纺丝工艺处理后的LiFePO₄/Ni/LiFe PO₄三层结构复合纤维具有相对好的循环和倍率性能,在1 C倍率下初始容量49.8 mAh g-1,经过1000次充放电循环后,容量保持率仍能维持在93.57%。