LiFePO₄是锂电池中重要的正极材料,具有循环性能好、安全性高、环境友好等优点。但是自身电导率低、离子扩散系数低、振实密度不高等问题制约了其发展。影响其性能的核心因素是形貌、纳米化以及导电率。本论文围绕控制纳米化和导电率问题展开研究,为了实现LiFePO₄纳米化,首先从FePO₄前驱体着手,在磷酸铁的晶体生长过程中通过添加表面活性剂来控制晶体形貌以及实现纳米化;同时我们还研究了合成方法对磷酸铁锂的影响,特别是专注包覆方法和包覆材料,本文的具体工作和研究成果如下:首先通过选取Fe（NO₃）₃·9H₂O、NH₄H₂PO₄为原料,通过水热法合成FePO₄前驱体,利用XRD、SEM、TG、FTIR等物相分析探究不同的p H、反应时间、反应温度对前驱体的影响。实验表明水热法制备出的磷酸铁为FePO₄·H2O,p H为1.45、反应温度为120℃、反应时间为6h时,可以获得结晶和形貌较好的产物。通过加入四种不同的表面活性剂CTAB、抗坏血酸、PVP和吐温-20对前驱体的形貌结构进行改性。结果表明加入3%CTAB时,生成的产物形貌最为规整,尺寸粒径较小,可以获得球形可控微纳米FePO₄前驱体。随后通过共沉淀法、一步水热法、两步水热法制备LiFePO₄正极材料,对三种制备方法的产物进行结构表征和电化学分析。实验得出了通过两步水热法制备的LiFePO₄正极材料首次放电比容量为120.3m Ah/g,在100次充放电循环后容量保持率仍有91.8%。共沉淀法制备出的LiFePO₄正极材料其首次放电比容量为103.2m Ah/g。一步水热法合成的LiFePO₄正极材料其首次放电比容量为113.4 mAh/g。综合比较三种不同的制备方法合成LiFePO₄正极材料,通过分析对比其形貌结构和电化学性能,两步法制备的LiFePO₄正极材料性能最佳,确定了使用两步水热法制备的材料进行后续的包覆改性。最后,研究了不同的碳源以及不同的碳量对LiFePO₄正极材料进行二次碳包覆,探讨了有机碳源葡萄糖和抗坏血酸以及无机碳源乙炔黑对包覆效果的影响。实验结果表明,使用葡萄糖为碳源进行碳包覆,其在0.2C时首次放电比容量为128.1m Ah/g,抗坏血酸为碳源时,比容量为132.5m Ah/g,在100次充放电循环后,放电比容量仍有126.2m Ah/g左右,容量保持率在95.9%;乙炔黑为碳源进行包覆时比容量为120.1m Ah/g。结果表明碳源为抗坏血酸包覆的样品其电化学性能最好。以抗坏血酸为碳源时,不同含量对产物性能的影响,结果表明当碳含量为5%、7%和10%时,首次放电比容量分别为132.5 m Ah/g、156.9 m Ah/g和130.8m Ah/g。因此综合考虑当碳含量为7%时,可以有效地提高其电化学性能,保持着很好的循环性,在不同倍率的下都能保持稳定的放电比容量。电化学性能最佳,达到了LiFePO₄理论容量的90%以上,100次充放电循环后的容量保持率为96.4%。