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本文详细地评述了锂离子电池及其正极材料的研究现状，选取铁系正极材料中的Li2FeSiO4作为研究对象，对其合成工艺、材料改性、结构表征、电化学性能以及电极过程动力学性能进行了详细研究。
对溶胶-凝胶法合成Li2SiO3及将其用作前驱体制备Li2FeSiO4进行了探索。对干凝胶和产物Li2Si03进行TG/DTA、XRD、SEM及粒度分析等测试，研究了合成Li2SiO3过程中回流、焙烧温度、时间等因素的影响。得到合成Li2SiO3的优化条件为700℃下恒温8h。
采用湿化学法-高温固相合成了锂离子电池正极材料Li2FeSiO4/C。系统地研究了合成温度及时间对Li2FeSiO4/C正极材料的结构与性能的影响，对Li2FeSiO4/C的合成条件进行优化。650℃下恒温10h合成出的样品颗粒小，粒径均匀，电化学性能好。
采用表面包覆碳和铁位掺镍的方法对Li2FeSiO4进行改性研究。研究了球磨、不同碳源、掺碳量及铁位掺镍改性对Li2FeSiO4/C复合材料性能的影响。当采用蔗糖作为碳源，含碳量为14.8％时以10mA·g-1的电流密度对Li2FeSiO4/C充放电，首次放电比容量达144.8mAh·g-1，13次循环后容量为136.5mAh·g-1，容量保持率为94.3％。700℃下恒温10h合成出的Li2Fe0.9Ni0.1SiO4/C样品，表现出了较好比容量和循环性能，较Li2FeSiO4/C有了进一步的提高，首次放电比容量达到155.5mAh·g-1，循环15次后容量衰减仅为3.6％。
利用交流阻抗和恒电位阶跃法对合成材料的锂离子嵌入/脱出动力学进行了研究。从动力学角度进一步解释说明了Li2FeSiO4、Li2FeSiO4/C、Li2Fe0.9Ni0.1SiO4/C复合材料的电化学性能的差异。