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橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4,LFP）因其具有原料来源广泛、环境友好、安全性能理想、循环性能稳定等优点而备受业界和研究工作者青睐。受自身结构影响,磷酸铁锂正极材料表现出较低的电子电导率和Li+扩散系数,二者在一定程度上制约了其电化学性能。目前国内外研究通过粒径控制、离子掺杂和表面包覆改善磷酸铁锂电化学性能,其中离子掺杂被认为是提高电化学性能的主要手段之一,但掺杂离子各异,掺杂比例也不尽相同,系统研究掺杂离子价态和掺杂比例对磷酸铁锂电化学性能的影响对推进磷酸铁锂发展有积极影响。本文以锂离子电池正极材料磷酸铁锂为研究对象,对其锂位掺杂改性、表面碳包覆及电化学性能等各方面进行了研究,研究内容如下:（1）实验采用燃烧法制备磷酸铁锂,以廉价金属硝酸盐LiNO3、Fe（NO3）3·9H2O和（NH4）2HPO4为原料,柠檬酸做络合剂与还原剂,柠檬酸用量n（柠檬酸）:n（LFP）=1.2,烧成制度为5℃/min升温至700℃保温10 h,自然降温冷却,在未通入保护气的情况下制备了未掺杂磷酸铁锂（标记为N-LFP）以及不同价态离子(Na+、Sr2+、Al3+、Zr4+、Nb5+)掺杂的锂位掺杂磷酸铁锂（标记为M-x-LFP,M表示掺杂元素,x表示掺杂比例）。通过XRD、XPS、FT-IR、电化学性能测试等表征手段系统地分析了掺杂价态、离子半径对掺杂磷酸铁锂结构演变和电化学性能的影响,结果表明:不同离子半径元素成功掺杂进入LFP晶格内部,对LFP晶胞参数有一定影响但不会影响其晶体物相。对同种掺杂离子而言,少量掺杂可以显著提高LFP电化学性能,改善极化现象,过量离子掺杂反而会导致LFP电化学性能降低。在上述合成条件下,N-LFP样品首次充放电比容量为78.7 m Ah·g-1,Na-0.03-LFP、Sr-0.04-LFP、Al-0.01-LFP、Zr-0.04-LFP、Nb-0.03-LFP样品分别具备同种掺杂离子样品间最佳电化学性能,首次充放电比容量分别为117.4 m Ah·g-1、123.8 m Ah·g-1、127.3 m Ah·g-1、108.7 m Ah·g-1、130.2 m Ah·g-1,高价态离子掺杂对LFP电化学性能影响更大。通过穆斯堡尔谱分析发现N-LFP样品中Fe均以Fe2+形式存在,这表明燃烧法可在不通入保护气体的情况下使原料中的Fe3+被全部还原为Fe2+,制备产物为纯相N-LFP。同时分析Nb-0.03-LFP样品的穆斯堡尔谱发现高价离子掺杂会使LFP晶格中存在部分无定型态的Fe3+。（2）基于各掺杂离子最佳比例,在合成样品时加入20 wt%葡萄糖对样品进行表面碳包覆改性。合成条件同上,烧成时通入高纯氩气做保护气,制备得到表面碳包覆的锂位掺杂磷酸铁锂（标记为M-x-LFP@G）。通过对样品XRD图谱分析,结果表明:M-x-LFP@G样品中的碳以无定型态存在,没有影响磷酸铁锂晶体物相。对样品进行充放电测试后,各包覆后样品首次充放电比容量均有提升:N-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的80.1 m Ah·g-1提升至89.5 m Ah·g-1,Na-0.03-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的115.2 m Ah·g-1提升至127.1 m Ah·g-1,Sr-0.04-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的124.3 m Ah·g-1提升至128.7 m Ah·g-1,Al-0.01-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的126.9 m Ah·g-1提升至140.5 m Ah·g-1,Zr-0.04-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的107.4 m Ah·g-1提升至115.6m Ah·g-1,Nb-0.03-LFP@G样品首次充放电比容量由未包覆的134.3 m Ah·g-1提升至154.3 m Ah·g-1。Nb-0.03-LFP@G样品提升最为明显,在0.2 C电流密度下测试其循环性能,测试结果表明,经30次循环后容量保持率为97.8%,对比未包覆样品容量保持率89.7%有明显提升,经包覆后样品的充放电比容量和循环性能都有显著提升。对Nb-0.03-LFP与Nb-0.03-LFP@G样品进行了SEM测试,结果表明表面碳包覆起到减小LFP粒径,防止样品团聚的作用,晶体间以桥状结构连接,这有利于电解液的润湿与Li+的传输。