BiFeO3是目前研究最为广泛的单相多铁材料。一方面，多铁材料是一种新型的多功能材料，在自旋电子学、超高速率存储器以及其他领域有着广阔的应用前景。另一方面，BiFeO3是目前唯一在室温以上同时表现出铁电性和磁性的多铁材料。从应用角度来看，目前磁记录存储器读取速度快而写入慢，铁电存储器读取复杂而写入快，多铁材料则有可能在一个材料中同时利用两种存储器的优点，实现超高速率的读写过程。同时，从凝聚态物理角度来看，多铁材料现象本身对铁电学、磁学及强关联电子物理提出了很多基本问题和挑战，使其成为量子调控领域的一个热点课题。近几年对BiFeO3材料的研究热潮导致对多铁性物理的深刻理解并成功探索其可能的应用，相继开发并提出一些新颖的制备方法及概念，并通过和铁磁性材料的异质结复合，实现了较强的磁电耦合及调控效应。然而，相比于研究工作取得的成就，所揭示的问题和挑战似乎更多。目前BiFeO3主要面临以下三个问题。一、块体材料中漏电流很大，测得的电极化非常小，具其理论预测的饱和电极化100μC/cm2相差甚远。二、由于其自旋为非公度正旋曲线的反铁磁排列，周期约为62nm，这一调制结构导致各个离子磁矩相互抵消，因此宏观尺寸下BiFeO3只表现出很弱的磁性，严重阻碍了实际应用。三、BiFeO3自身磁电耦合系数太小，不利于电场和磁场之间的相互调控。硅酸盐锂离子电池正极材料具有自然储量丰富和环境友好的等特点，近几年来引起了众多研究人员的特别关注。2005年，瑞典乌普萨拉大学Nyte’n博士首次在实验室合成出Li2FeSiO4材料，电化学充放电结果显示该材料具有一定的电化学活性。本论文的工作主要包括以下几个方面：1.我们采用溶胶凝胶法制备了纯相的BiFeO3和A位La掺杂的LaxBi1-xFeO3纳米颗粒。探索不同退火工艺对其结构及磁性的影响。2.采用传统的固相反应法，制备了La和Lu共掺杂的La0.1LuxBi0.9-xFeO3陶瓷。通过XRD发现在Lu含量超过5%时，有明显的LuFeO3相的出现，和BiFeO3形成复合材料。并通过M-H曲线观测到了明显的磁滞回线偏移现象，主要是由于两种Cant-AFM之间的交换偏置相互作用的影响。3.通过溶胶凝胶法制备了原位碳包覆的锂离子电池正极材料硅酸铁锂。600°C为最佳退火温度，合成的材料纯度高，无杂相，颗粒的均一性好，粒径在20~30nm，碳的重量百分比约为12%。短时间退火条件下会出现大量的Li和Fe的互占位，且随着退火时间的增加，Li和Fe的互占位会被逐渐减弱。通过电化学性能测试发现大量的Li和Fe互占位存在的情况下，无论是电子的导电性还是锂离子的扩散系数都会有所增加。600°C退火4小时的样品拥有较好的结晶度并且存在大量的Li和Fe的互占位，因此表现出优越的电化学性能，1C的倍率下，初次放电容量为173mAh/g，100C的倍率下，放电容量为80mAh/g，在300C超高倍率充放电情况下，仍能保持45mAh/g的比容量。