LiFePO₄作为新型锂离子电池的正极材料，具有较高的比容量，安全性和循环稳定性好，成本低，已开始规模化工业生产。为适应动力型锂离子电池的要求，需对LiFePO₄进行改性和修饰进一步提高材料的电化学性能。为解决此问题科研人员已采用了多种方法主要为：1)减小颗粒粒径，2)掺杂其他离子，3)表面包覆碳层及掺杂高导电性物质等。本文采用水热辅助方法制备了具有特殊形貌的LiFePO₄，并对其进行修饰。具体研究内容如下：（1）采用水热辅助方法成功合成了具有孔道结构的碳包覆LiFePO₄纳米颗粒，探讨了不同温度、时间、pH等条件对材料的影响。研究发现，在pH值为7.0，650℃晶化15h，可制得性能较好的LiFePO₄样品。（2）采用高导电性的多壁碳纳米管材料对多孔LiFePO₄材料进行修饰，多壁碳纳米管与石墨化碳层构成的导电网络提高了材料的导电性能。电化学测试结果表明，在0.2C的电流密度下，其放电比容量为161mAh/g。5C的大电流密度下放电容量为97mAh/g，倍率特性有了明显的提高。在1C电流密度下循环80次后的容量保持率为92.1%。（3）成功制备了石墨烯负载的LiFePO₄材料。石墨烯的片层结构缓解了晶化过程中颗粒之间的团聚，同时石墨烯具有良好的导电性能，其与石墨化碳层紧密结合形成三维导电网络，提高了材料的电化学性能。结果表明，在0.2C电流密度下，其放电容量为162mAh/g。10C时其放电容量为95mAh/g，且在10C的大电流密度下循环200次后容量保持率可达89.5%，表现了良好的循环稳定性。（4）以NH₄H₂PO₄为原料合成了石墨烯包覆的LiFePO₄纳米微球，并将其作为水系锂离子电池的正极材料。石墨烯的加入提高了材料的导电性，同时缓解了水溶液电解质中副反应的发生，提高了LiFePO₄材料在水系锂离子电池中的循环稳定性。