本论文主要围绕氟化铁正极材料的实验合成,电化学性能研究及理论计算方面进行展开,具体研究内容包括以下几个部分:首先运用简便的部分原位氧化法合成了C/FeOF/FeF₃纳米复合材料,同时采用高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）显示了C/FeOF/FeF₃纳米复合材料由FeOF和FeF₃互穿纳米域组成。再者采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）测量锂离子扩散系数,结果表明纳米域FeOF的引入增强了复合材料的电子电导率和离子电导率。在电压范围1.5-4.5V、电流密度20mA·g^-1时,该C/FeOF/FeF₃纳米复合材料的恒电流充放电测试前十圈循环的比容量保持在400mAh·g^-1左右,使得材料具有良好的循环容量保持率。当电流密度为100mA·g^-1和200mA·g^-1时,分别观察到稳定的容量80mAh·g^-1和60mAh·g^-1,并且往后的循环中容量处在几乎恒定不变的状态,基于嵌入和转换反应的放电平台也提高了约0.4V,这些现象提升高电压容量的突出表现。其次对于原位部分氧化法合成的C/FeOF/FeF₃纳米复合材料进行Li⁺嵌入/脱嵌的扩散动力学的研究,本文中为了获得材料的锂扩散系数采用三种不同的测试方法,分别是电化学阻抗谱（EIS）,循环伏安法（CV）和恒电流间歇滴定技术（GITT）。在1.55-4.5V电压范围内EIS方法显示D_Li+在9.0×10^-15-2.87×10^-14cm²·s^-1范围内变化。在C/FeOF/FeF₃纳米复合材料的充电/放电过程中,GITT的方法给出了D_Li+在7.0×10^-12-6.18×10^-11cm²s^-1的范围,对于不同扫描速率(0.1,0.2,0.3,0.5,1.0和2.0mVs^-1)的循环伏安法计算结果表明在阴/阳极的氧化还原过程C/FeOF/FeF₃的D_Li+分别为1.012×10^-12cm²s^-1和1.516×10^-12cm²s^-1。根据三种不同的测试方法得来的C/FeOF/FeF₃电极的D_Li+值的测试结果来看,C/FeOF/FeF₃纳米复合材料可以作为锂离子电池的高性能阴极材料。最后主要研究反铁磁情况下FeF₃和FeOF/FeF₃材料的晶体结构和电子结构性质采用基于密度泛函理论的GGA+U方法;FeF₃和FeOF/FeF₃晶体模型在Materials Studio平台上建立,通过对两种材料的几何结构、能带结构以及态密度进行了分析。研究结果表明,优化过后的晶体结构参数与实验数据得到的几乎是一致的;FeF₃呈绝缘特性,具有一个很大的能隙（大约为4.1eV）,O取代F部分位置的FeOF/FeF₃材料其能带带隙较小为1.68eV,从而从根本上改善了FeF₃材料的导电性能。