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橄榄石型LiFePO4具有较高比容量、优异的循环性能、价格低廉、无污染、环境友好等诸多的优点，使其成为最具潜力的商业化锂离子电池正极材料，特别是将其应用到电动汽车方面。本文以材料的实际应用为出发点，以水热法为基础，通过碳包覆来改善材料较低的电子电导率，成功合成了电化学性能优异的石墨烯与LiFePO4的复合材料，此外还研究有机溶剂和离子液体对于水热过程的影响。本文以LiOH、FeSO4、H3PO4为原料，成功合成了LiFePO4正极材料，通过XRD、SEM表征发现材料具有较高的结晶度，其粒径分部均一（200500nm），进一步对水热法制备工艺优化后，材料表现出优异的电化学性能。其最佳的合成条件为：反应溶液pH=8，温度T=200℃，时间t=600min，可逆比容量依次为146mAh g-1（0.1C）、137mAh g-1（1C）、131mAh g-1（2C）、128mAh g-1（5C）。以水热法制备的LiFePO4为原材料，使用三种不同的含碳前躯体作为碳源研究了碳包覆过程对于LiFePO4/C的电化学性能影响，结果表明：以蔗糖作为碳源在750℃下煅烧5h得到的LiFePO4/C复合材料显示出非常均一的碳包覆层，其复合材料表现出优异的电化学性能。在碳包覆过程中，通过引入微量的Fe2+成功合成了原位催化生长的LiFePO4与石墨烯的复合材料，通过SEM和HRTEM测试发现其表面包覆层是一层石墨化碳层厚度约为2.5nm，而且生长出来的石墨烯将颗粒与颗粒相互连接，构成了三维的导电网络，进一步通过CV、Raman、EIS、恒流充放电等电化学测试都证实了LiFePO4与石墨烯的复合材料具有非常好的电子导电率和锂离子迁移率，其复合材料表现出非常优异的倍率性能和长期循环性能。在水热法制备LiFePO4过程中添加少量离子液体（HMIMBr）有利于材料的成核过程，使纳米粒子在溶液中具有很好的稳定性。XRD的分析结果显示，其暴露出的晶面是沿着锂离子的传输方向，有利于锂离子的嵌入和脱出；而使用有机溶剂EC和PC辅助水热法合成LiFePO4正极材料，虽然其长期循环性能有所提高，但是其大倍率放电性能略有下降。