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橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4)具有化学稳定性和热稳定性良好、循环性能优异、资源丰富、价格低廉、环境友好且安全性能高等优点,被视为最具开发前景的锂离子二次电池正极材料之一。然而,LiFePO4极低的电导率和离子迁移速率导致其高倍率性能不理想,从而限制了其商业应用。本文基于国内外LiFePO4正极材料的研究现状,分别采用液相法、水热法和改进的固相球磨法,利用原位制备工艺合成了 CNTs修饰改性的LiFePO4复合正极材料,明显改善了 LiFePO4的电子电导率和离子迁移速率,提高了其高倍率性能。通过液相法,以P123作为分散剂、葡萄糖作为碳源,原位合成了 CNTs镶嵌穿插的LiFePO4/CNTs复合材料,探索了 P123和葡萄糖含量分别以及共同对LiFePO4/CNTs复合材料结构和性能的影响。从结果分析得到,P123可以促进CNTs的均匀分散,与葡萄糖分解形成的纳米碳层共同作用,形成了有效的三维导电网络结构。含0.3gP123和0.3g葡萄糖(分别相当于LiFePO4的6wt%)的复合材料表现出最好的电化学性能,在0.1C下首次放电比容量为150mAh/g,在2C和5C下放电比容量分别为0.1C下的57%和45.7%。通过水热法,以PEG为分散剂,原位合成了均匀嵌入三维CNT导电网络的介孔LiFePO4/CNTs复合微球。首先对水热浓度和水热时间两个参数进行优化,选取了水热浓度0.01 mol/65mL、水热时间8h,对介孔LiFePO4/CNTs复合微球进行研究。结果表明PEG分子量的大小可以有效的调控微球的介孔结构,并揭示了多孔微球与三维CNT网络的复合结构的形成机制。以PEG400作为分散剂的复合材料有着最丰富的介孔结构(孔径集中在40 nm)和均匀嵌入的三维CNT导电网络,表现出最优异的电化学性能,在5C下循环100次后放电比容量为88 mAh/g,容量保持率达95.7%。通过球磨法原位合成了 CNTs均匀分布的LiFePO4/CNTs复合材料,这个方法简单易控、可重复性强、产率高,适于工业化生产。探索了不同分散剂、球磨时间、CNTs加入时间以及烧结时间和温度对复合材料结构和性能的影响。研究发现,采用PVP作为分散剂时,可以形成均匀的、有效的CNT导电网络,极大的改善了LiFePO4的电化学性能;球磨时间和CNTs的加入时间对LiFePO4颗粒尺寸和CNTs的长度有很大影响;烧结温度和时间对LiFePO4的结晶度和杂质(Fe3P)含量有很大的影响。在750℃下烧结5h的样品表现出最好的电化学性能,在10C、50C下的放电比容量分别为123、76mAh/g。