作为最有发展潜力的新一代锂离子电池正极材料,LiFePO₄因其安全性能好、理论容量高、无污染、充放电性能好、成本低等优点,引起了科研工作者的极大关注。然而,Li FePO₄自身的电子导电率和离子扩散率比较低,影响了它的广泛应用。众所周知,压力可使材料变得更加致密,进而可以改变材料的晶体结构和电子结构。因此,本论文以LiFePO₄为研究对象,分别进行了高压X射线衍射、理论计算和高压原位交流阻抗谱研究,系统地研究了LiFePO₄样品的高压晶体结构性质和高压电输运性质,得到了以下研究成果:首先,通过对LiFePO₄进行高压X射线衍射实验,我们发现除了样品所有衍射峰向较高衍射角方向移动以外,没有明显的衍射峰劈裂、出现和消失,这说明在我们的压力范围内,LiFePO₄样品一直处于立方晶系,并没有新相产生。通过对样品晶格常数及轴比率c/a研究发现,在压力作用下,LiFePO₄晶体的晶格常数a、b、c及V都随着压力的增加逐渐减小,没有异常点出现。然而,轴比率c/a在13.0GPa处发生了突变,这是由于样品在该压力点下发生等结构相变或电子拓扑转变所引起。其次,为了进一步验证LiFePO₄在13.0GPa处c/a异常变化的现象,我们对样品进行了理论计算。我们发现样品晶格常数的理论值a、b、c及V也是随着压力增加逐渐减小,且也未发现异常,而c/a在13.0GPa处也有突变发生。这样的结果从理论上证实了实验的准确性。为了探究引起c/a突变的本质,我们计算了样品的能带结构。计算结果表明,在突变点前后除了能带变宽并未有其他变化,这表明并没有电子拓扑相变发生。因此,我们将样品在13.0GPa处发生的变化归因于等结构相变。最后,通过对LiFePO₄样品进行高压原位交流阻抗谱测量,我们对样品的总电阻、弛豫频率及相对介电常数等电学性质做了具体研究。实验结果发现,高压电输运参数在5.6GPa和12.0GPa处有不连续变化发生。从常压到5.6GPa样品电阻随着压力的增大缓慢升高;在7.8GPa-12.0GPa区间内,样品电阻急剧增长;12.0GPa之后,样品电阻随着压力的增大而减小。异常点与我们理论计算和高压同步辐射实验所得的异常点一致,是由于样品发生等结构相变所引起。通过对理论计算的离子通道数据和电学数据的比较可知,随着压力逐渐增大锂离子的迁移通道逐渐缩小,致使锂离子迁移受到阻碍,样品的电阻逐渐增大。在5.6GPa处,部分离子通道开始闭合导致离子导电开始逐渐消失,引起了在5.6GPa处的异常变化。随着压力的继续增大,离子通道在11.3GPa处全部闭合,导致了离子导电行为完全消失,使导电机制发生了改变。这些事实表明,样品的压致等结构相变是由离子通道塌缩所引起的。