新能源的不断发展是人类可持续发展的重要基础。锂离子电池具有众多优点符合新时代的发展需要，其中橄榄石型LiFePO4正极材料因其循环性能好，安全，环保，原料来源丰富、价格低廉，被认为是一种极具应用潜力的动力型锂离子电池正极材料。目前，针对LiFePO4的制备主要分为两种，固相法和液相法。固相法工艺简单，易于工业化，现在较为成熟，但此方法制备的产物粒径大，晶型无规则，分布不均匀，生产批次间不稳定，影响了LiFePO4的性能，此外固相法能源与时间消耗都较大。液相法可以很好地解决以上缺点。根据过程耦合的原理，本文提出了一种合成LiFePO4的新方法—水热反萃法。该法用廉价的亚铁盐和环烷酸制备负载亚铁离子的有机相，用磷酸和氢氧化锂配制成水溶液，通过有机相和水相中的离子交换一步合成LiFePO4。本文详细研究含LiH2PO4的水相反萃取负载亚铁的环烷酸-异辛醇体系合成LiFePO4的方法原理和一些影响因素。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对样品进行表征，结果表明水相中Li+/PO43-摩尔比、还原剂添加量以及反萃的温度对样品结构的影响最为显著。利用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试，考察了不同条件合成样品的电化学性能。通过研究发现，在水热反萃温度250℃，反应3h，之后在80℃保温5h制备的样品具有最优的电化学性能。LiFePO4有许多优点，但同时也存在着缺点。纯相LiFePO4的离子电导率和电子电导率都比较低，而且在充放电时，Li+在LiFePO4/FePO4两相之间的扩散系数也不大，十分不利于Li+离子和电子的扩散，因此就必须对LiFePO4进行改性。碳包覆是一种有效的改性手段。文中利用XRD、SEM、HRTEM以及电化学测试研究了不同煅烧温度、煅烧时间、碳包覆量和碳源的影响，研究结果发现针对水热反萃法，葡萄糖是最佳碳源，添加10%的葡萄糖，在650℃煅烧4h合成的LiFePO4/C具有最优秀的电化学性能。碳包覆主要是改善活性物质颗粒之间以及活性物质与导电剂之间的导电性。要想提高LiFePO4晶格内部的导电性，则需要选取金属离子掺杂的方法。利用一系列表征和测试手段对产品的Co2+、Mn2+、Ni2+的掺杂进行了初步研究，发现各金属离子的掺杂并没有达到预期的效果。