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橄榄石结构LiFePO4因低廉的价格、无污染且循环性能、安全性能优良等优点而成为极具开发和应用潜力的新一代锂离子电池用正极材料。但该材料较低的电导率及锂离子扩散能力使其在动力型电池用正极材料上受到极大限制,因而改善LiFePO4的大电流放电能力是目前锂离子电池研究领域的热点之一,也是实现LiFePO4在动力电池上实用化的关键。本文采用溶胶凝胶法合成LiFePO4/C材料,采用XRD/Rietveld、SEM、TEM、元素分析、BET、Raman光谱等材料分析方法以及恒电流充放电、循环伏安（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、等电化学测试技术,对合成过程中采用的铁源(Fe3+和Fe2+)、络合剂及碳源（柠檬酸和乙二醇）、溶胶pH值、干凝胶的预处理、烧结的温度、烧结时间和烧结气氛（氮氢混合气中氢气含量）等关键工艺参数对LiFePO4/C材料结构和电化学性能的影响进行了系统研究,获得了高性能LiFePO4/C材料的制备工艺和参数,揭示了LiFePO4/C材料的结构和倍率性能的关系及LiFePO4/C材料的结构和电化学性能（尤其是高倍率性能）的关键影响因素。研究结果表明,本文溶胶凝胶法的制备工艺及参数能成功制备适量碳包覆的LiFePO4/C正极材料,材料的结构和形貌可通过改变相应制备工艺和参数进行调节和优化。通过调节和控制制备工艺,可获得原位碳包覆量较少（～2 wt.%）、颗粒细小和具有适量高电导率的铁磷化合物含量的LiFePO4/C材料。研究获得的LiFePO4/C正极材料其0.1 C、1 C、5 C和10 C容量可分别达到157、124、92和70 mAh/g。本文研究的LiFePO4/C正极材料均具有良好的循环稳定性,但其倍率性能受材料中LiFePO4活性物质的含量、颗粒尺寸及其分散程度、铁磷化合物含量和LiFePO4的结晶完整性等因素的影响,各因素的作用程度还与材料的放电倍率有关。在较低的放电倍率下,LiFePO4的含量、结晶的完整性和颗粒尺寸对其容量起到关键作用,LiFePO4结晶完整、颗粒尺寸较细小及较高的活性物含量是LiFePO4/C材料具有较高容量的关键。随着放电倍率的增加,适量高电导率的铁磷化合物相可显著提高LiFePO4的利用率,对提高其倍率性能起到关键作用。在LiFePO4/C具有较小颗粒尺寸的条件下,少量的Fe2P相（～2wt.%）即可明显提高材料的高倍率性能。即使在样品颗粒尺寸相对较大时,适量的Fe2P也能较明显地改善材料的高倍率性能。在一定范围内,Fe2P相含量的增加有利于提高LiFePO4的倍率性能,但Fe2P含量过高,降低了有效活性物质的质量,使材料的容量降低,其含量宜低于10 wt.%。交流阻抗谱及循环伏安测试结果显示,材料的动力学性能也随LiFePO4/C颗粒的细化和原位铁磷化合物相的适量增加而明显提高,与其较高放电倍率下的容量特性相一致。