在实际应用中,锂离子电池正极材料经常需要进行改性处理,而阳离子掺杂是一种调节正极材料本征性质的常用方法,而且已经被广泛应用于锂过渡金属磷酸盐LiMPO₄（M=Fe、Mn、Co、Ni）材料中。LiMPO₄材料中,Li⁺位或M²⁺位的超价阳离子掺杂均会形成电荷补偿缺陷,这些缺陷可能是Li空位、M空位或者电子类缺陷。然而,超价阳离子掺杂LiMnPO₄的研究工作主要集中在不同离子掺杂对材料性能的影响,而并未考虑离子的掺杂位置、电荷补偿缺陷等问题。因此,本文选取LiMnPO₄为研究对象,对其进行Al³⁺、Zr⁴⁺、Ti⁴⁺和V³⁺等超价阳离子掺杂,并结合XRD、Raman、SEM、EDS、电化学测试等手段,从合成的视角研究了超价阳离子掺杂LiMnPO₄材料最有利的掺杂位置及合适的电荷补偿机制。本文采用固相法,根据Al³⁺掺杂取代Li⁺位和Mn²⁺位形成的不同电荷补偿缺陷,合成了一系列Al³⁺掺杂LiMnPO₄材料。我们发现Al³⁺掺杂LiMnPO₄材料最可能的掺杂形式为Li_1-xAl_xMnPO₄,其中Al³⁺占据Li⁺位,并通过电子缺陷进行电荷补偿,该结果不同于之前所报道的超价阳离子掺杂LiFePO₄形成Li空位缺陷的电荷补偿机制。我们还发现烧结温度会影响Al³⁺在Li_1-xAl_xMnPO₄中的固溶限,在较低的合成温度下更多的Al³⁺可以掺杂进入LiMnPO₄材料的晶格中。此外,我们进一步研究了Al³⁺掺杂LiMnPO₄/C材料的电化学性能,发现Al³⁺掺杂可以提高材料在大倍率下的容量保持率,而且Li_0.98Al_0.02MnPO₄/C复合材料具有最佳的循环性能和倍率性能,在10 C的高倍率下,其放电容量接近于100 m Ah?g^-1。基于Al³⁺掺杂LiMnPO₄材料的研究,选取Zr⁴⁺、Ti⁴⁺和V³⁺进行超价阳离子掺杂LiMnPO₄材料的合成研究。首先,我们发现采用固相法合成,Zr⁴⁺难以掺杂进入LiMnPO₄中,这可能与合成方法和条件有关。其次,比较了Ti⁴⁺在掺杂样品中的固溶限,并结合电化学性能测试结果,发现Ti⁴⁺掺杂掺杂LiMnPO₄材料最可能的掺杂形式为Li_1-xTi_xMnPO₄。另外,通过比较不同掺杂位置及电荷补偿机制的V³⁺掺杂LiMnPO₄/C材料的电化学性能,也得出了V³⁺掺杂LiMnPO₄材料最可能的掺杂形式为Li_1-xV_xMnPO₄。