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锂离子电池以其容量大、比能量高、对环境无污染及无记忆效应等优点而成为了动力电源的理想首选。正极材料做为锂离子电池的关键材料之一，其性能的局限性已经成为锂电池性能发展的瓶颈，其中作为动力电池对于正极材料的要求，除了成本低廉和循环寿命长外，更重要的是安全性能好。Li2FeSiO4作为一种新型硅酸盐类聚阴离子材料不仅具有潜在的高理论容量、廉价环保的原料来源、热稳定性好等突出优势，与层状（LiCoO2）和尖晶石型（LiMn2O4）的正极材料相比，Li2FeSiO4因其结构的稳定性带来的安全性，使之成为动力锂离子电池领域很有发展潜力的一类新型正极材料。但由于Li2FeSiO4自身的电子导电率及离子扩散速度低，阻碍了Li2FeSiO4的大电流放电能力。基于以上Li2FeSiO4的缺点，本文通过离子掺杂和碳包覆的方法来提高Li2FeSiO4材料的电导率性能，分别研究了不同价态的钒离子掺杂取代Fe位和Si位合成复合材料以及柠檬酸为碳源进行碳包覆下，对获得的材料的微观形貌、粒度及电化学性能进行了分析。具体工作如下：（1）钒离子掺杂Fe位对Li2FeSiO4的影响本文通过机械-固相烧结法合成了V3+掺杂Fe位下的Li2Fe(1-x)VxSiO4锂离子正极材料。通过XRD、SEM研究了V3+掺杂Fe位对Li2FeSiO4的结构和形貌的影响。测试结果表明：掺杂后的材料物相的主峰与Li2FeSiO4的XRD图谱一致，都为正交晶系（空间群：Pmn21），但存在少许的Li2SiO3和Fe3O4杂峰。SEM测试显示：制备的样品形貌比较均一，粒度分布一致性较好，一次粒径在200nm~500nm之间。EIS测试结果显示：随着钒量的加入，材料阻抗并未得到改善，反而有所增加，但恒流充放电测试发现，V3+掺杂Fe位下的Li2Fe(1-x)VxSiO4锂离子正极材料存在两个放电平台，随着V3+掺杂量的增加，材料的放电平台变得平直，并且第二个放电平台区间更长。虽然通过V3+的掺杂未能提高材料的电导率，但稳定的放电电压和平稳的放电平台有利于锂离子电池的实际应用。（2）钒离子掺杂Si位对Li2FeSiO4的影响本文通过机械-固相烧结法合成了V5+掺杂Si位下的Li2FeSi(1-x)VxO4锂离子正极材料。通过XRD、SEM研究了V5+掺杂Si位对Li2FeSiO4的结构和形貌的影响。测试结果表明：掺杂在Si位所得的样品主峰与Li2FeSiO4的XRD图谱一致，都为正交晶系（空间群：Pmn21）。但存在少许的Li2SiO3和Fe3O4杂峰。SEM测试显示：制备的样品形貌比较均一，粒度分布一致性较好，一次粒径在200nm~500nm之间。EIS测试结果显示：相比未掺杂，掺杂后的样品锂离子扩散系数均提高了一个数量级，说明V5+掺杂Si位下的Li2FeSi(1-x)VxO4锂离子正极材料的电导率得到了明显的提高。其中当掺杂量为0.1时的Li2FeSi0.9V0.1O4样品锂离子扩散系数最大（3.02x10-13cm2/s），且表现出最好的电化学性能，在0.1C下首次放电容量为163.3mAh/g，与未掺杂相比增加了23.5%，10次循环后容量仍保持在146.7mAh/g，以1C倍率放电时，容量仍保持在113.3mAh/g。这个较好的改善主要归因于V5+掺杂在Si位吋，使Li2FeSiO4晶格结构产生缺陷，扩展了锂离子扩散通道，降低了O对Li的束缚，从而有利于Li+的扩散，改善了锂离子扩散率。（3）碳包覆对Li2FeSiO4的影响研究了以柠檬酸为碳源，通过机械-固相烧结法，合成了一系列不同含碳量的Li2FeSiO4/C复合材料。通过XRD、SEM研究了不同掺碳量对Li2FeSiO4的结构、形貌的影响。测试结果表明：碳包覆后的主峰与未包覆的特征峰基本一致，均为Li2FeSiO4纯相，正交晶系（空间群：Pmn21），且未出现Fe3+的杂峰。SEM测试显示：制备的样品形貌随着碳含量的增加而减小，一次粒径在100nm~400nm之间，且粒径分布也越集中，颗粒的一致性更好。EIS测试结果显示：相比未包覆，包覆后的样品锂离子扩散系数均提高了一个数量级，说明进行C包覆后的Li2FeSiO4/C锂离子正极材料的电导率得到了明显的提高。其中当碳含量为6wt%时的Li2FeSiO4/C的锂离子扩散系数最大（4.26x10-13cm2/s），且表现出最好的电化学性能，在0.1C倍率下的首次放电容量为165.2mAh/g，与Li2FeSiO4相比增加了50%，并接近一个锂离子脱嵌的理论容量，循环10次后的容量仍保持在163.2mAh/g，具有良好的循环性能。