橄榄石型LiFePO4因理论比容量高、价格低廉、环境相容性好、循环性能和安全性能优良等优点而被认为最具有开发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。但LiFePO4正极材料存在的电导率小、振实密度低等缺点限制了它在锂离子动力电池中的应用进程。　　 本论文以制备高性能、高振实密度的LiFePO4为研究目的，通过不同的合成方法，对合成条件进行优化，利用掺杂和原位碳包覆的方法制备了不同改性的LiFePO4材料，性能得到大幅度提高。采用XRD、XPS、FTIR、Raman、SEM和TEM等表征手段对材料的结构和形貌进行分析，并利用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等技术测试其电化学性能。重点探讨了以交替微波加热的碳热还原法合成LiFePO4/C，详细研究比较了不同的锂盐、不同的微波加热方式及不同的还原剂对合成LiFePO4/C性能的影响。　　 分别以三种不同锂盐Li2CO3、LiOH和(CH3COO)Li，用葡萄糖做还原剂，利用伴以交替微波法的碳热还原法的合成LiFePO4/C。实验结果发现用锂盐Li2CO3合成的LiFePO4/C呈球形，有着较高的振实密度1.42 g/cm3；得到LiFePO4/C的颗粒粒径小于所报道的高温固相的碳热还原法得到的LiFePO4/C。在电化学性能研究中，所得的LiFePO4/C都表现出良好的性能，尤其以用锂盐Li2CO3合成的LiFePO4/C表现最佳。在0.1C倍率下的放电容量为162 mAh/g，在10C倍率下，经过50次的循环后，容量保持率为89％。　　 研究比较了伴以连续微波加热和交替微波加热两种不同加热方式的碳热还原法对合成LiFePO4/C性能的影响。结果表明用交替微波加热合成LiFePO4/C要表现出比连续微波加热一定的优越性。在交替微波加热中，利用弛豫时间来控制温度的升高，增加循环次数，温度变化较小，均能得到纯相LiFePO4/C；LiFePO4/C颗粒并随着循环次数的增加，形貌变得越规则，颗粒大小变化不大；而在连续微波加热中，延长加热时间，不能得到纯相的LiFePO4/C；得到的LiFePO4/C颗粒部分呈球形，有团聚现象，振实密度较低，颗粒随加热时间增加而增大。在电化学性能研究中，交替微波加热合成的LiFePO4/C有着最高的放电容量和良好的高倍率性能。　　 用乙炔黑做还原剂，分别利用连续微波加热和交替微波加热两种加热方式的碳热还原法合成到LiFePO4/C。在交替微波加热中，在弛豫时间不变的条件下，通过增加加热时间，同时又使它们保持相似的总加热时间，发现加热时间的增加仅使样品的结晶度增强，均能得到纯相的橄榄石LiFePO4结构；所得LiFePO4/C颗粒呈球形，大小分布不均一。这些球形颗粒大小随着交替微波加热时间的增加而增大。而在连续微波加热中得到的LiFePO4/C颗粒呈球形，粒径明显要大于交替微波加热得到的LiFePO4/C。在电化学性能研究中，交替微波加热合成的LiFePO4/C有着最高的放电容量和良好的高倍率性能。同时，与葡萄糖为还原剂合成的LiFePO4/C相比，用乙炔黑合成得到的LiFePO4/C表现出颗粒大小不均匀，碳的包覆性能和石墨化程度低及较低的放电容量和倍率性能。　　 利用伴以交替微波溶液的化学还原法合成LiFePO4，并初步探讨了不同的pH和溶液的加热方式等合成条件对LiFePO4性能的影响。实验结果发现：在利用交替微波溶液的化学还原法时，pH=7合成的LiFePO4呈现出高度规则的纳米尺寸的球形，表现出最高的振实密度2 g/cm3和最佳的电化学性能；用水浴加热溶液合成的LiFePO4中，LiFePO4颗粒部分似椭圆球形，部分颗粒团聚在一起，其振实密度为1.15g/cm3，在电化学性能测试中，放电容量低和极化现象严重。　　 利用水热法，分别研究了用不同的三价铁源合成LiFePO4/C。首先以FePO4为铁源、聚乙烯醇为还原剂和锂盐LiOH合成LiFePO4/C，探讨了加入不同量的聚乙烯醇对合成的LiFePO4/C形貌和性能的影响。实验结果发现LiFePO4/C的形貌和性能因加入聚乙烯醇质量的不同而略显差异。随着聚乙烯醇量的增加，LiFePO4/C的性能增强。尤以聚乙烯醇质量为3g/5mmolFePO4得到的LiFePO4/C性能最佳。在0.1C下放电容量为161 mAh/g，在5C下经过50次循环后，容量保持率为96.9％。以FeCl3为铁源、Fe粉做还原剂合成LiFePO4。结果表明在水热条件下，铁粉能完全将三价铁还原为二价铁，得到单一相LiFePO4；LiFePO4通过葡萄糖的热解包覆碳生成LiFePO4/C。在形貌表征中，单一相LiFePO4颗粒团聚在一起形成花簇状；LiFePO4/C颗粒象球状，团聚现象明显得到改善。根据电化学性能测试结果发现单相LiFePO4具有很低的放电容量，而LiFePO4/C表现出良好的倍率性能和循环稳定性。　　 采用固相反应法，合成了Li位掺杂的正极材料Li1-xWxFePO4(x=0，0.05，0.1)。实验结果表明W是以六价化合态形式掺杂Li位形成Li1-xWxFePO4。掺杂的Li1-xWxFePO4颗粒为表面光滑的球形或椭球形，随着掺杂量x增大，粒径变小。电化学性能测试表明，掺杂的Li1-xWxFePO4表现出优良的电化学性能，其中以Li0.9W0.1FePO4为最佳。在0.1C、0.5C、1C和5C下的放电容量分别是161 mAh/g、152 mAh/g、145 mAh/g和132 mAh/g，在10C下，经过10次循环后，Li0.9W0.1FePO4容量从118mAh/g降低到114 mAh/g，容量保持率为97％。说明对LiFePO4进行W的掺杂，既可以提高电子导电率，又在很大程度上实现了细化晶粒的效果，从而改善了LiFePO4中Li+的扩散能力。