在当前的锂离子电池正极材料中，橄榄石型正极材料因其价格低廉，环境友好，循环稳定性良好和热稳定性优良等优点，有望应用于动力汽车等高端领域。然而，目前已实现工业化的橄榄石型LiFePO₄在制备工艺和成本控制上还有改进的空间；而新型橄榄石型LiMn_xFe_1-xPO₄正极材料，具有比橄榄石型LiFePO₄更高的能量密度，极具应用前景。本文制备了橄榄石型LiFePO₄和LiMn_xFe_1-xPO₄正极材料，考察了不同制备方法对其材料结构、微观形貌以及电化学性能的影响。通过简化工艺，降低原料成本，包覆改性等手段，提高了该类材料的电化学性能，同时改善了材料中锰的溶解等问题，为这类材料的实际应用进行了大量探索性的工作。本论文的主要研究内容如下：1.通过喷雾干燥法，调整了原材料的组成，在降低成本的同时提高了制备过程的安全性，使整个制备工艺更符合环保要求。通过优化工艺参数实现快速干燥并控制材料形貌和粒度，为喷雾干燥法的中试提供了详实的可行性方案。制备了具有规则形貌和电化学性能优异的LiFePO₄/C正极材料，球形颗粒的LiFePO₄/C振实密度可达到1.39g/cm3。研究了热处理温度、热处理时间及碳包覆量对LiFePO₄/C正极材料的物理性能及电化学性能的影响，得到了如下最优化工艺条件下的优异性能：在650℃,10h，碳包覆量为3wt.%的条件下，LiFePO₄/C正极材料0.1C充放电倍率下比容量达到了158.9mAh·g1，循环性能在200周内容量基本没有衰减。2.通过固相合成法和共沉淀法，制备了LiMn_0.4Fe_0.6PO₄/C和LiMn_0.7Fe_0.3PO₄/C两种高能量密度的橄榄石型正极材料。围绕共沉淀实验中的各项工艺参数，研究了pH值、反应时间、反应温度和陈化温度等因素对制备材料颗粒粒径和形貌的影响；并通过对其TG-DSC，XRD，SEM-EDS，TEM，ICP以及电化学性能的分析和表征，探索不同制备方法以及锰铁元素分布对其电化学性能的影响，LiMn_0.4Fe_0.6PO₄/C和LiMn_0.7Fe_0.3PO₄/C的能量密度分别可达到557Wh·kg1和618.94Wh·kg1。研究发现由共沉淀法制备的LiMn_0.4Fe_0.6PO₄/C和LiMn_0.7Fe_0.3PO₄/C均表现出良好的电化学性能，并对其提出了合理的解释。3.通过结合气相沉积碳包覆和纳米化两种技术手段，对LiMn_0.8Fe_0.2PO₄/C正极材料进行改性。通过高温热处理和二次砂磨，制备了颗粒粒径较小且粒径分布均匀的LiMn_0.8Fe_0.2PO₄正极材料，并且通过采用汽油和无水乙醇两种不同的有机碳源对该正极材料进行气相沉积碳包覆。制备了具有良好电化学性能和循环稳定性能的LiMn_0.8Fe_0.2PO₄/C正极材料，实现了纳米颗粒的均匀包覆，从而改善锰溶解于电解液中导致的容量和平台衰减的问题。