聚阴离子型硅酸盐正极材料Li2FeSiO4具有理论比容量高,资源丰富,成本低廉,以及安全性能高等特性,使其成为下一代二次电池正极材料的有力竞争者。实验制备的Li2FeSiO4材料受到合成条件的影响呈现出复杂的多晶型特征,而多晶型特征增加了晶粒形貌研究的复杂性。众多构型中,Pmn21和P21/n能量最为稳定,也是目前理论和实验研究的焦点。本研究利用原子模拟技术,基于上述两种构型,研究了 Li2FeSiO4晶格结构特征和晶粒形貌特征。计算采用基于离子晶体的壳模型,应用方差分析的灵敏度方法,结合弛豫拟合技术,获得了原子间相互作用势。通过计算Pmn21和P21/n空间群结构在不同温度和压力下的自由能,分析了其在不同合成条件下的结构稳定性,其中计算的结构相变临界转变压力与文献第一性原理计算结果相吻合。利用Mott-Littleton方法研究了锂离子在晶体中的扩散行为,计算了锂离子在两种结构中的扩散路径、能垒以及维度。计算结果显示锂离子在这两种结构中都具有二维的扩散属性,其中Pmn21结构的扩散方向为[100]和[001],P21/n为[101]和[001]方向。纳米晶粒中与扩散方向相垂直的晶面的暴露与锂离子的脱嵌以及材料的倍率性能密切相关。构建二维周期性结构模型模拟低密勒指数晶面,计算相应晶面的表面能和附着能,研究热力学和动力学因素对晶体形貌的影响。构建的平衡形貌与生长形貌相似,仅各晶面的表面积有所差异,Pmn21结构的形貌中没有出现(100)晶面,锂离子无法以二维形式脱嵌,不利于材料倍率性能的发挥。从热力学角度,晶粒形貌对于合成方法和溶剂条件的依赖源于晶面稳定性的改变。尝试通过调节Pmn21和P21/n结构晶面的表面能,研究晶面稳定性对晶粒形貌的影响,可为Li2FeSiO4晶粒形貌的实验调控提供理论依据。