作为锂离子电池的正极材料,橄榄石型磷酸盐LiFePO₄得到广泛应用。纳米化、石墨烯改性和掺杂是改进LiFePO₄倍率性能的重要途径,因此,研究石墨烯/LiFePO₄的表界面性质和掺杂影响体系电化学性能的微观机制尤为重要。本论文采用第一性原理计算方法,全面研究了石墨烯/LiFePO₄界面储锂行为及Mn掺杂对其的影响,和石墨烯/LiFePO₄界面在不同界面储锂条件下的电化学性能。研究结果表明,石墨烯能够与铁基橄榄石磷酸盐的（010）表面在平行方向上稳定结合,而且Mn掺杂可以提高界面结合强度。在界面储锂条件下,界面结合随着Li原子吸附数目的增加而增强。Li原子在界面处的吸附能受吸附位置、Mn掺杂和石墨烯修饰的影响,其影响机制分别通过边缘效应、掺杂稳定性和界面结合强度得到解释。在不同位置处Li原子的吸附能变化解释了Li原子的脱出嵌入机制并证明石墨烯/Li FePO₄界面处存在反常储锂机制。界面储锂机制对石墨烯修饰LiFePO₄的容量贡献为0.36 mAh/m²。石墨烯修饰和石墨烯修饰与Mn掺杂两者共存都可以显著改善Li离子沿表面的扩散;Mn掺杂与石墨烯修饰均对能带机制下的Li FePO₄表面电子传导性有增强作用,这有利于体系的倍率性能。在界面储锂条件下,未掺杂界面体系的表面电子传导性在Li原子吸附过程中被削弱,而Mn掺杂在Li原子吸附过程的早期阶段维持了良好的表面电子传导性。此外,石墨烯修饰和Mn掺杂对表面O原子的稳定性具有促进作用。