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本文采用液相沉淀法合成了高性能的FePO4·xH2O，并用流变相法将其与制备LiFePO4的其他原料磷酸铁、碳酸锂、碳源及乳化添加剂进行充分混合，并对混合粉体进行高温烧结，得到目标产品。 在合成研究中进行了三方面内容的研究:1）对影响FePO4·2H2O性能的参数，如反应溶液中温度、pH值、搅拌模式等进行研究;确定了在65±0.5℃，pH=1.0的条件下反应20～24h的合成工艺;制备出粒径D50≤3.5μm，振实密度TD≥1.4g/cm3的FePO4·2H2O。2)研究了不同碳源、有机添加剂的类别与比例对流变体性能以及产品性能的影响，创新性地使用流变体稳定性分析仪对流变体稳定性进行分析检测，保证了不同混合批次流变体的一致性。3）探索了工业化批产LiFePO4的烧结工艺，对温度、时间、气氛及气体流量对产品性能的影响规律进行了研究;确定了在惰性气氛中，气体流量0.15m3/h，650℃烧结9～12h的烧结工艺;制备出颗粒粒径D50≤3.5μm，振实密度TD≥1.5g/cm3，初始比容量为155.8mAh/g(0.2C/0.2C)，首次效率达到98％，100次循环容量保持率在99％以上的LiFePO4。 在基础研究方面，根据通用的包覆改性技术中表面包覆层的特点，建立了完全包覆、非完全包覆以及非连续完全包覆三种模型，并对每种模型进行了理论分析与计算，证明了:1）LiFePO4碳包覆为非完全包覆方式，碳包覆并没有改变材料的电子和离子导电率，只是提高了电子在正极材料颗粒表面的迁移传输面积;2）在改善材料的倍率性能方面，降低材料的颗粒尺寸要比包覆导电层有效;3）碳包覆量增加到一定程度后，LiFePO4的倍率放电容量基本不再变化。 在合成的LiFePO4材料应用方面，将(LiFePO4/C)/石墨电池体系设计成标称容量为7.5Ah的方形电池，主要性能如下:1）电池的平均初始容量为7765mAh，大于7.5Ah的标称容量;2）循环5000次容量保持率约为83％，展示了良好的循环性能;3）10C充放电时，电池内阻变化极小，15C放电容量为0.2C放电容量的77.01％，表明材料具有良好的倍率充放电性能;4）在0℃、-10℃、-20℃、-30℃放电容量分别为0.2C放电容量的90.01％、77.33％、72.09％、59.96％，显示出良好的低温性能;5）热箱、短路、过充、过放电等安全试验，电池不起火、不爆炸。 综上所述，本研究合成的LiFePO4正极材料综合性能好，具有良好的应用前景和实际使用价值。