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橄榄石型LiFePO4因其廉价、无毒、循环性能优良、安全性能突出等优点被认为是可取代昂贵、有毒性的LiCoO2,成为最具开发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。LiFePO4的电导率低,高倍率充放电性能较差是制约其商业化的瓶颈。本文在综述了国内外锂离子电池LiFePO4正极材料的研究进展的基础上,以提高其电化学性能为主要目的,采用溶胶-凝胶法合成了LiFePO4/C复合材料,利用XRD、SEM、TEM等技术对产物的微观结构和形貌进行了分析,并采用恒流充放电、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）技术测试其电化学性能。重点研究了不同合成温度、不同合成时间、不同反应气氛等合成工艺条件对LiFePO4/C基复合材料的组织结构和电化学性能的影响,对分别以乙二醇、柠檬酸、聚丙烯为碳源前驱体两步烧结制备LiFePO4/C的性能进行了对比讨论。 以Fe3+化合物作铁源和乙二醇作导电剂碳源,采用溶胶凝胶法一步烧结制备LiFePO4/C,研究了不同合成温度（600-850℃）对LiFePO4复合材料的组织结构和电化学性能的影响。结果发现,高温有利于LiFePO4晶体生长完好,结晶度增加,但温度过高又导致LiFePO4颗粒聚集长大。对LiFePO4正极而言,颗粒尺寸越小,结晶越完好,越有利于改善其电化学性能。在本文研究的温度范围内,700℃是合成同时具有较高结晶度和较小颗粒尺寸（300nm左右）的LiFePO4粉体的最佳烧结温度,但材料电化学性能不理想,碳含量为0.1wt%,过少的碳含量导致放电比容量仅有86.4mAh/g。而换用柠檬酸作导电剂碳源,合成材料碳含量为2.6wt%,碳含量的增加改善了其电化学性能。 以Fe2+化合物和柠檬酸作铁源和导电剂碳源,溶胶凝胶法两步烧结制备LiFePO4/c,在700℃的烧结温度下,研究了2.5h-10h的不同烧结时间对合成LiFePO4/C组织结构和电化学性能的影响。结果表明,使用二价铁源合成的样品具有较好的电化学性能。不同烧结时间对碳包覆LiFePO4产物的形貌和电化学性能有一定影响。烧结时间越长,材料的高倍率放电性能越好。但烧结时间过长将导致产物颗粒长大,影响到其可逆放电比容量。烧结10h得到的产物具有12.4wt%的高含碳量,从而使LiFePO4/C具有良好的综合电化学性能。碳含量的增加有效提高了材料的电导率,改善了其电化学性能,在含碳量为12.4wt%时,可逆放电比容量达138.3 mAh/g。电化学阻抗谱对比说明经过10h合成产物的总阻抗明显小于经过2.5h和24h合成产物的总阻抗。 研究了不同反应气氛,对合成LiFePO4产物的形貌和电化学性能的影响。研究发现,随着氢含量的增加,材料的可逆放电容量逐渐减小,氢气含量为20%时,合成产物杂相多,可逆比容量低,高倍率性能差。5%氢气气氛为最佳气氛。