橄榄石结构锂离子电池正极材料，磷酸亚铁锂（LiFePO₄）具有成本较低，原材料丰富，合成工艺简单，环境友好，比容量较高，循环寿命长等优点，在动力和储能电池方面有着广阔的市场发展和应用前景。但由于其电子电导率和离子扩散率较低，在一定程度上也限制了它的实际应用。本论文在制备LiFePO₄过程中，通过化学气相沉积（CVD）法原位将碳纳米纤维（CNF）或碳纳米管（CNT）引入体系中，来实现提高LiFePO₄电化学性能的目的。LiFePO₄合成是以氧化铁、锂磷酸二氢和蔗糖为原料，通过两步法在合成温度750oC得到。该材料用于锂离子电池正极时，其在0.1C、0.5C、1C、2C倍率下的放电容量分别为140mAh/g、100mAh/g、80mAh/g、52mAh/g。LiFePO₄/CNF复合材料合成方法结合了高温固相反应和化学气相沉积法，将磷酸亚铁锂预烧后粉体掺入催化剂，乙醇、环己烷作为CNF生长的碳源。主要研究了沉积气氛、催化剂、碳源的注入速率等对产物形貌和结构的影响，实验结果显示，LiFePO₄颗粒被直径为20-30nm的CNF缠绕；LiFePO₄/CNF复合材料在0.1C、0.5C、1C、2C倍率下的放电容量分别为125mAh/g、96mAh/g、77mAh/g、60mAh/g。LiFePO₄/CNT复合材料同样采用化学气相沉积法，以乙烯作碳源，在磷酸亚铁锂颗粒表面生长出一层直径约30nm的CNT，该材料在0.1C、0.5C、1C、2C倍率下的放电容量分别为136mAh/g、105mAh/g、90mAh/g、75mAh/g。LiFePO₄/CNF和LiFePO₄/CNT复合材料中的CNF和CNT生长在磷酸亚铁锂颗粒中间，相互连接成导电网络，有效提高材料的导电性，从而提升了磷酸亚铁锂的电池性能。