从第一性原理出发研究了LiMn<,2>O<,4>尖晶石掺Cr后的电子结构.我们发现当掺进的Cr原子彼此弥散时,材料的结构在能量上更有利.随着LiMn<,2>O<,4>中掺Cr量的增加,越来越多的电子转移给氧,然而Mn的价态几乎没有变化.因此,掺进的Cr离子比Mn具有更高的价态,这与以前的实验结果基本一致.同时,将第一原理方法和基本的热力学结合起来,计算了LiCr<,y>Mn<,2-y>O<,4>的平均嵌入电压,结果表明,理论计算值及其随掺Cr量的变化趋势都与实验事实吻合得较好.在研究LiMn<,2>O<,4>掺Cr的基础之上,研究了其它过渡金属Fe、Co和Ni掺杂对其电子结构的影响.计算表明,随着过渡金属M对Mn的替代,在态密度曲线上会出现相应的M-3d态和由于M-3d/O-2p作用产生的新O-2p态.我们发现LiM<,y>Mn<,2-y>O<,4>比LiMn<,2>O<,4>具有更高的嵌入电压,是由于M掺进后在更低的能级处出现的新O-2p态而导致的.通过第一性原理电子能带结构计算,首次从理论上预测了对LiFePO<,4>的Li位进行Cr掺杂可以大幅度提高LiFePO<,4>的电子电导率,并就此提出了两种可能的导电机理.同时,对该实验室刘立君博士合成的LiFePO<,4>及其掺杂样品,进行了更为深入的实物测试和分析,得出了对LiFePO<,4>进行Li位掺杂后电子电导率得以大幅度提高的真正原因,从而澄清了各种可能的争论和质疑.实验上测量了LiFePO<,4>的磁化率随温度变化的关系曲线,发现在50K以下,LiFePO<,4>呈反铁磁性.另一方面,通过第一性原理总能计算,从理论上验证了LiFePO<,4>具有反铁磁性,并提出了一种超交换作用模型.另外,采用平均场近似,估计LiFePO<,4>的理论转变温度为42K,这与50K的实验值吻合得非常好.