聚阴离子型橄榄石结构磷酸铁锂(LiFePO4)材料具有比容量高(170mAh/g)、对环境无污染、材料充放电平台大、安全性好等一系列优点,被看作目前最有发展、应用前景的锂离子电池正极材料之一。但是由于材料本身结构性质的原因,其导电性非常差,致使大倍率充放电性能表现不佳,所以一直以来的研究主要是提高LiFePO4材料的导电性,目前常用、且有效的措施主要是表面碳包覆。本论文主要采用水热法合成LiFePO4,对水热反应的合成工艺进行了优化,并通过表面碳包覆和单壁碳纳米管掺杂改性,制备性能较好的LiFePO4电极材料。通过XRD SEM、恒流充放电测试和循环伏安法测试等手段对合成的LiFePO4的物相、形貌及电化学性能等方面进行了研究。(1)以LiOH·H2O, H3PO4和FeSO4·7H2O为原料,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,抗坏血酸作为防氧化剂,采用水热反应制备LiFePO4锂离子电池正极材料。研究了水热反应温度、时间及表面活性剂浓度对产物LiFePO4的物相、形貌和电化学性能等方面的影响。实验结果表明,在水热反应温度为180℃,反应时间为6h,表面活性剂浓度为16mM的条件下,制备出了物相单一、片状结构的LiFePO4,得到的材料也表现出了较好的电化学性能,在0.1C倍率下的首次放电比容量为101.9mAh/g。(2)为了进一步提高LiFePO4电极材料的电化学性能,探讨了聚苯乙烯(PS)和聚苯乙烯丙烯腈(PSAN)分别作为碳源时对LiFePO4性能的影响。实验结果表明,两种碳源对LiFePO4进行碳包覆后材料的物相没有发生变化,电化学性能均得到了提高。当PSAN作为碳源,添加量相对于LiFePO4为4%时,所制备的材料表现的电化学性能较好,在0.1C倍率下的首次放电比容量为146mAh/g,1C倍率下的放电比容量为98.5mAh/g。(3)对上述碳包覆后的LiFePO4正极材料与单壁碳纳米管进行掺杂,研究不同单碳纳米管含量对LiFePO4电极材料的电化学性能影响。实验结果表明,当单壁碳纳米管含量为6%时,碳纳米管在材料颗粒间形成了较好的三维导电网络结构,所制备的LiFeP04/C/CNTs电极材料表现的电化学性能最佳。在O.1C进行充放电时,电极材料的放电比容量为166.7mAh/g,1C时的放电比容量也有157.2mAh/g,即使在10C时,电极材料放电比容量也达到了107.2mAh/g;在0.5C倍率下,经过70个循环后放电比容量仍有158.4mAh/g,容量保持率达到了96.6%。