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磷酸亚铁锂（LiFePO4）被认为是动力电池最有应用前景的正极材料,二维结构不能满足高载量磷酸亚铁锂电池的需求,三维结构能够提供更大的接触面积和反应表面,提高电极充放电性能,锂片作为负极面临安全性差、循环性能不好等诸多问题,通过研究与三维结构LiFePO4正极相匹配负极,可以提高电池充放电循环性能。研究了充电工步设置对电极性能的影响,确定以恒流充电3.8V为截止电压,无恒压充电的制度为泡沫镍LiFePO4的最佳充电制度。通过对镍在电解液体系LiPF6/EC+DMC+EMC（1:1:1）中的稳定性进行研究,XPS测试表明镍片表面生成的类SEI膜中,共存Ni3+、Ni2+,表面可能存在的物种为含氧聚合物、金属醇化物、LiF、Ni2O3,表面无LiPF6或者PF5、Li2O,充电电压在3.8V以上镍在电解液中不稳定;泡沫镍上有机电解液中电沉积得到泡沫铝,铝镀层与集体结合力较差,若经滚压则会有起皮现象,在泡沫铝上涂覆LiFePO4研究其充放电性能,泡充放电平台及循环性能不及泡沫镍,充放电平台均不够平坦,充电平台高于3.6V,放点平台低于3.2V。研究了不同涂膏配比、活性物质载量和滚压压实厚度对泡沫镍LiFePO4正极性能的影响,确定了以和膏配比LiFePO4:乙炔黑:PVDF= 90:5:5为最佳配比,载量在230g·m-2,压实厚度以900μm最佳,得到电池容量为140mAh·g-1。通过对循环失效电池的解剖,确定了电池失效的原因主要来自负极锂片在多次循环后形成膏状死锂,通过研究三种类型三维结构负极:Fe3O4、MCMB和Li4Ti5O12,Fe3O4因其首次容量损失大、充放电平台不显著且电压较高而暂不能作为匹配负极;泡沫镍MCMB/LiFePO4电池虽然充放电平台较高,但是循环性能较差;泡沫镍Li4Ti5O12半电池充电平台为1.60V,放电平台为1.52V,首次放电容量可达150 mAh·g-1,三维结构Li4Ti5O12倍率性能良好;Li4Ti5O12/LiFePO4电池充电平台为1.93V ,放电平台为1.80V ,载量为17.20mg时容量达到100mAh·g-1,100次循环容量保持了达到90%,有望作为三维结构LiFePO4正极的匹配负极。