聚阴离子型Li2FeSiO4材料具有理论比容量高、循环稳定性良好等优点,是一种有前途的锂离子电池正极材料。然而,较低的电子传导率和较差的锂离子迁移速率限制硅酸亚铁锂的发展。碳包覆可改善电极材料的性能,对碳包覆层进行N掺杂,不仅能够显著提高碳层的表观电导率,还能够破坏碳网络结构,在碳层中产生大量的缺陷和空位,形成Li+通道,进而提高Li+的迁移速率。本论文采用不同的氮源和碳源,合成了氮掺杂碳包覆的Li2FeSiO4电极材料,进而改善Li2FeSiO4正极材料的电化学性能。研究成果如下:1.采用溶胶凝胶法,分别以酒石酸和尿素为碳源和氮源,制备了氮掺杂碳包覆修饰的Li2FeSi04@N-C纳米复合材料。借助溶胶凝胶理论,调节尿素的添加量以优化反应体系的pH值,有效的减小了Li2FeSiO4的颗粒尺寸。N掺杂碳包覆层显著提高了材料的电导率,颗粒尺寸减小明显提高了材料的锂离子迁移速率,使Li2FeSiO4@N-C的电化学性能得到显著提高。颗粒最小的样品LFS@N-C1表现出较高的容量、良好的循环稳定性和倍率性能,在0.2 C下首圈放电比容量为238.5 mAh/g,实现了 1.44个锂离子的脱嵌。在0.5 C充放电100圈循环,容量维持在220 mAh/g左右,没有明显衰减。2.采用溶胶凝胶法,以酒石酸和双氰胺为碳源和氮源,制备了氮掺杂碳包覆改性Li2FeSiO4纳米复合材料。对碳包覆层N掺杂后,Li2FeSiO4-N纳米复合的电化学性能得到了显著地提高,尤其是材料的倍率性能和循环稳定性。在倍率为0.5 C时,LFS-N2首圈的放电比容量为252.2 mAhg-1,100次循环后的放电比容量仍然维持在243.9 mAhg-1,容量保持率高达96.7%。