自1997年被提出可用作锂离子电池正极材料以来,磷酸亚铁锂（LiFePO₄）因其安全、环保、循环寿命长、资源丰富等优点,尤其是近年来经颗粒纳米化、表面包覆碳、局外金属离子掺杂等手段有效地克服了其本征电子导电率和锂离子扩散率较低的缺点后,磷酸亚铁锂材料现已被广泛应用于动力型和储能型锂离子电池。制备磷酸亚铁锂所用的铁源,按照价态分为二价铁（如:草酸亚铁,醋酸亚铁,磷酸亚铁等）和三价铁（如:硝酸铁,磷酸铁,Fe₂O₃,柠檬酸铁等）两类。以氧化铁红为原料制备磷酸亚铁锂正极材料已有文献报道,但Fe₂O₃具有多种同质异构体,其晶体结构与磷酸亚铁锂正极材料电化学性能之间的关系目前仍不清楚,本论文对此进行探讨,结果如下:分别采用化学沉淀法、热分解法和声波降解法制备出长方形片状α型（长约500 nm,宽约50 nm）、短棒状β型（长约400 nm,宽约100 nm）和针状γ型（长约360⁷20 nm）三种不同晶体结构的Fe₂O₃。并以这三种Fe₂O₃为铁源,配以Li OH、NH4H2PO4、蔗糖等原料,经球磨混合、高温固相反应法制备出LiFePO₄/C复合正极材料。并采用XRD、SEM、实验电池电化学性能测试等手段对所制Fe₂O₃及LiFePO₄/C复合正极材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了表征与分析。经对高温固相反应温度和反应时间的筛选,以α-Fe₂O₃,β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃三种晶型的Fe₂O₃为铁源制备LiFePO₄/C复合材料,适宜的反应温度为650 oC,适宜的反应时间为10 h。半电池充放电实验显示,在碳含量较低情况下,由23所制LiFePO₄/C正极材料,在0.1C-10.0C倍率下的放电比容量,优于由α-Fe₂O₃或由β-Fe₂O₃所制LiFePO₄/C正极材料的放电比容量。在碳含量较高（4wt.%,5wt.%）情况下,由α-Fe₂O₃或由β-Fe₂O₃所制LiFePO₄/C正极材料在0.1C-10C倍率下的放电比容量,有较大幅度的提升,甚至超过相同碳含量由γ-Fe₂O₃所制LiFePO₄/C正极材料的放电比容量。以α-Fe₂O₃作为铁源制备LiFePO₄/C正极材料,适宜的碳含量为5wt.%;以β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃作为铁源制备LiFePO₄/C正极材料,适宜的碳含量为3wt.%。以α-Fe₂O₃,β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃三种晶型的Fe₂O₃为铁源所制LiFePO₄/C复合材料在不同倍率下的充放电比容量和充放电循环性能,与所用Fe₂O₃晶型的相关性较小,而与不同晶型Fe₂O₃的颗粒大小相关性较大。在优化碳含量的基础上,对Mg²⁺掺杂量进行了筛选,结果表明,以α-Fe₂O₃和β-Fe₂O₃为铁源制备的样品,在Mg²⁺的掺杂量（摩尔比）为0.04时,样品的放电比容量较高,但相比于未掺杂的样品,其放电比容量变化不大;以γ-Fe₂O₃为铁源制备的样品在Mg²⁺的掺杂量为0.01时,其电化学性能较好,相比于未掺杂样品,其放电比容量有明显的提高。