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橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)由于具有原料来源丰富、环境友好、优良的热稳定性和化学稳定性、比容量高(理论比容量为170mAh·g-1)、高而平坦的工作电压(对Li/Li+电位为3.43V)等优点被认为是目前最具前景的锂离子电池正极材料之一,但是纯相LiFePO4在应用时存在本征电子电导率和锂离子扩散系数较低的缺陷,这导致其大电流充放电性能难以满足需求,给LiFePO4的大规模商业化应用尤其是在动力电池方面的应用带来了极大的障碍。本文针对LiFePO4的两大缺陷,着力通过各种改性途径制备了改性的LiFePO4复合材料,以加快其商业化进程。首先,通过酯化反应制备了PEG接枝的多壁碳纳米管(MWCNTs-g-PEG, MP),并将其与锂盐掺杂后作为一种新型的导电剂用于LiFePO4电极中,制备了LiFePO4/MP复合正极材料,分别研究了不同PEG分子量和不同MP添加量对复合正极材料的结构、电化学性能、导电和导热性能等的影响。结果表明,PEG在MWCNTs表面的均匀包覆能有效促进碳管在活性物质中的分散,有利于在电极中形成良好的导电和导热网络,在MP添加量仅为5wt.%的条件下,也能表现出优于传统导电剂乙炔黑添加量为20wt.%的电池性能,而且LiFePO4/MP的锂离子扩散系数较LiFePO4/乙炔黑的增加了近两个数量级,且PEG分子量越低,性能越好；而当MP-350(接枝PEG的分子量为350)含量为10wt.%时,其倍率性能、循环性能和导热性能均达到最优,且其低温充放电性能也得到了明显改善。其次,通过原位聚合包覆法将既具有导电性又具有电化学活性的聚苯胺(PANI)成功包覆在LiFePO4颗粒表面得到了LiFePO4/PANI复合材料,探讨了制备过程中不同盐酸浓度和复合物中不同PANI含量对产物结构和性能的影响,研究表明,浓度为1M的盐酸由于酸性过强易使LiFePO4发生溶解,难以得到可用的复合物,而盐酸浓度太小则由于酸掺杂浓度过低使得PANI的导电性能受到影响,选择0.1M的盐酸能使所得LiFePO4/PANI复合物具有较理想的电化学性能；而PANI含量为10.2wt.%的LiFePO4/PANI (400μL)复合物由于具有合适的包覆结构,能大大增加LiFePO4颗粒的表面电子电导率,减少电池的极化,表现出最优异的电化学性能,经过100次O.1C循环之后,其放电比容量仅衰减3.2%,仍可达153mAh·g-1,倍率为2C时的放电比容量仍维持在,～122mAh·g-1,但更高倍率下的性能仍有待改善。再次,为了改善LiFePO4/PANI在大倍率下的充放电性能,采用两种方法制备了PANI-PEG共聚物,通过掺杂使其获得电子和离子混合传导性,并将其用于改性LiFePO4正极材料。结果显示,通过在PEG末端引入苯胺基团,然后引发苯胺聚合,并在此过程中对LiFePO4进行原位包覆,能实现对颗粒的均匀完整包覆,所得LiFePO4/PANI-PEG复合物表现出极其优异的电化学性能,0.1C的放电比容量高达165mAh·g-1,5C时的比容量也可达到125mAh·g-1,比容量保持率为76%,并且其锂离子扩散系数DLi+值(3.4×10-13cm2·s-1)也较LiFePO4的DLi+值(3.2×10-14cm2·s-1)增加了一个数量级。最后,利用多巴胺在聚合过程中可以附着在任何物质表面形成一层致密聚多巴胺(PDA)纳米薄膜的特性,选择PDA作为一种新型碳源,制备了完整碳包覆的LiFePO4/C复合物,碳含量和碳包覆层厚度可以通过多巴胺与LiFePO4前驱体之间的比例来进行调控,而颗粒之间由于PDA强粘附性所形成的“碳桥”结构以及颗粒表面包覆的碳层在整个活性物质中形成了三维纳米导电网络,极大地增加了LiFePO4颗粒之间的电子传导能力,使得LiFePO4在0.1C的放电比容量由无碳的84mAh·g-1增至135mAhg·-1(含碳2.02wt.%),即使在10C的大倍率情况下,其放电比容量仍可维持在～70mAh·g-1,有望作为一种新的碳包覆方法而应用于LiFePO4/C复合物的实际生产中。