锂离子电池具有高能量密度、优良的循环性能及廉价、安全、环保等优点，被认为是理想的高容量大功率电池，广泛用于便携式电器、军事装备等领域，也可作用电动汽车和混合电动汽车的动力电池。但目前锂离子电池的正极材料主要有层状LiCoO2，LiNiO<.2>，和尖晶石LiMn<,2>O<,4>，这些材料由于价格、安全性和电化学性能等原因，在高容量电池中的应用受到限制。 廉价橄榄石型LiFePO<,4>具有较高的电位(相对于Li／Li<+>为3.4v、)、170 mA·h／g的理论容量、优良的循环性能和安全性能，是一类优秀的候选正极材料。由于LiFePO<,4>电子导电能力较低，其大电流充放电性能还有待于进一步改进。 为了提高其高倍率放电性能，论文中比较研究了高温固相反应和液相反应制备LiFePO<,4>的工艺，优化了制备工艺条件；研究掺杂金属离子的种类和用量对LiFePO<,4>结构和充放电性能的影响，优化了掺杂离子的种类和用量；研究导电炭黑和金属离子复合改性对LiFePO<,4>性能的影响，制备LiFePO<,4>复合材料。 在氮气气氛保护下，LiFePO<,4>固相反应制备的工艺为：按Li<,2>CO<,3>：FeC<,2>O<,4>·2H<,2>O：(NH<,4>)<,2>HPO<,4>=0.5：1：1(物质的量的比值)，以丙酮为分散介质在行星式球磨机中球磨混合6h、混合后的反应取出、在空气中于50℃干燥，然后在氮气气氛下、先在350℃恒温6h、再升到650℃恒温l6h，反应完成后随炉冷却。 为了提高LiFeP0<,4>导电性能，采用固相合成的方法合成了掺杂金属离子的Li1<,-X>M<,X>FeP0<,4>(M=Mg，Al，V，Ti，Ni)，并用电化学、XRD和里特沃尔特方法研究了金属离子掺杂对LiFeP0<,4>晶体结构和性能的影响，结果表明：Li<,0.95>Mg<,0.05>FeP0<,4>、Li0.97A1<,0.03>：FeP0<,4>、Li<,0.97>Ti<,0.03>FeP0<,4>、Li<,0.97>V<,0.03>FePo<,4>和Li<,0.97>Ni<,0.03>FeP0<,4>都比LiFePo<,4>具有更好的比容量、循环和充放电性能。研究还发现：掺杂金属离子的Lil<,-x>M<,X>FePo<,4>和LiFePO<,4>具有相同的结构，在Lil<,-X>M<,X>FePO<,4>中，M占据了LiFePo<,4>中Li的位置，改变了原子价和原子间距并引起晶胞体积的收缩，增加了材料中Fe<3+>/Fe<2+>共存态的含量，使材料具有更好的导电性能，从而可以提高LiFePO<,4>的比容量和循环性能。 研究中还制备了金属离子掺杂和导电碳黑包覆的Li<,l-X>M<,X>FePO<,4>/C，具有很好的大电流性能，主要原因是金属离子体掺杂和表面包覆导电碳黑提高材料自身的导电能力和电极中颗粒间的导电能力。其中Li<,O.98>Ti<,0.02>FePO<,4>/C在320mA/g(约2C)的比容量大于120mAh/g，充放电循环20次后放电比容量仍保持在80％以上。 总之，本研究优化了LiFePio<,4>制备过程，提高了LiFePO<,4>作为锂离子电池材料的性能，为实践IAFePo<,4>工业化，提高基础实验数据和技术路线，有一定的参考价值及理论意义。