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锂离子电池包括正极材料、负极材料、隔膜和电解质等，正极材料的发展速度慢是制约锂离子电池高速发展的重要原因。LiFePO4是一种优良的正极材料，因其价格低廉、理论容量高、安全无污染及循环性能好而被人们所重视。然而，它的电导率低及大倍率下的充放电性能较差大大限制了其发展。为了改变它的性能，人们采用了很多的手段，如合成工艺优化、碳包覆、细化晶粒、金属基复合及掺杂正价离子。本文采用的方法为水热法，通过对添加原料的顺序、添加剂种类、添加剂含量、装料体积、反应温度、反应时间等影响因素的调控，对各自的水热产物进行X射线衍射及扫描电子显微镜分析，并根据分析结果，揭示了这些因素的影响规律，制备出分散良好的、形貌完整及颗粒细小均匀的纳米颗粒，并分析了其机理，优化出一个相对合理的工艺参数。优化后的工艺方案具体如下：先将磷酸盐和锂盐均匀混合，然后加入铁盐，均匀混合后，放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，200oC反应5h，分散剂选用聚乙二醇400，其使用量为32mL，装料体积80mL，即添加剂体积比为0.4时最佳。通过对优化工艺之后的产物进行X射线衍射、扫描电子显微镜及傅里叶红外光谱分析和表征，得出该水热产物为纯相LiFePO4，不含杂质。再进行电化学性能测试之后发现，其循环性能和倍率性能良好，极化现象较小。采用优化过的工艺参数进行Na掺杂，通过XRD和FTIR分析，得到掺杂之后的产物均含有LiFePO4的特征峰，不含杂质。计算其晶胞参数，晶格发生轻微的畸变，结果表明成功地将Na固溶到LiFePO4的晶体结构当中，形成了掺杂材料。通过其电化学性能的测试，发现仅掺杂之后其放电比容量略有降低，但是极化现象减小。在各种掺杂粉体中，当掺杂量为3%时，电化学性能最佳。对纯相LiFePO4和掺杂Na的LiFePO4进行石墨烯复合，测其产物的电化学性能。结果表明仅复合石墨烯，材料的电化学性能没有显著提高，但是极化现象减小。但是，掺杂和复合结合起来，同时进行，会发生耦合作用，会大幅提高材料的放电比容量和倍率性能，并减少材料的极化现象和阻抗，使电子转移速度加快，其中掺杂量为3%时，效果最佳。