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随着各国纷纷宣布禁售传统能源（汽油和柴油）汽车的时间表,中国也启动了停止生产销售传统能源汽车时间表的相关研究。中国是全球最大的汽车市场,也将是最大的新能源汽车市场。锂离子电池作为新能源汽车的主要动力之一,市场需求越来越大,人们渴望研发出更高能量密度的锂离子电池。LiFePO4作为最有潜力的锂离子动力电池正极材料之一,至今仍是研究的热点。本论文用纳米碳材料对LiFePO4进行改性:先高温固相法合成LiFePO4,通过对氧化石墨烯进行微观调控处理得到少层氧化石墨烯、对碳纳米管进行微观调控得到改性碳纳米管,采用溶胶-凝胶法制备了 LiFePO4/graphene复合材料、LiFePO4/CNTs 复合材料、LiFePO4/graphene/CNTs 复合材料。通过 XRD、FT-IR、SEM、TEM等表征方法研究材料的微观结构和形貌,充放电性能测试、CV、EIS等电化学测试方法系统地研究了材料的电化学性能。研究了不同氧化石墨烯添加量（0.2%、0.4%、0.6%。、0.8%、1.0%）对LiFePO4/graphene复合材料的结构、形貌、电化学性能的影响。LiFePO4的晶体结构完好,复合材料中石墨烯分布均匀,石墨烯分散在LiFePO4颗粒之间形成三维的导电网络结构。电化学性能测试结果表明氧化石墨烯的最优添加量为0.4%,LiFePO4/graphene复合材料的倍率性能明显优于LiFePO4;氧化石墨烯添加量为0.4%的LiFePO4/graphene复合材料在1 C倍率下的首次放电比容量为114.8 mAh/g,循环60次容量几乎没有衰减,复合材料的循环性能更稳定;LiFePO4/graphene复合材料的极化与电荷转移阻抗较小,具有更好的电化学可逆性。采用碳纳米管改性LiFePO4制备LiFePO4/CNTs复合材料并研究不同添加量（1%、2%、3%、4%、5%）对其电化学性能的影响,复合材料中碳纳米管分布较均匀,交错的“碳纳米管网络”分散在LiFePO4颗粒之间构成了复合材料三维的导电网络结构。碳纳米管改善了 LiFePO4的倍率性能、放电平台电压、循环性能,碳纳米管的最优添加量为4%;LiFePO4/4%CNTs复合材料在1C倍率下的首次放电比容量为120.48 mAh/g,循环100次的放电比容量仍有119.67 mAh/g,容量保持率达到99.33%;LiFePO4/CNTs复合材料的极化减小,电荷转移阻抗降低,电化学可逆性更好,电化学反应速率更快。在最优氧化石墨烯的添加量（0.4%）的基础上制备不同碳纳米管添加量（1%、2%、3%）的LiFePO4/graphene/CNTs复合材料,复合材料中石墨烯分散于LiFePO4颗粒之间形成“一次”网络结构,碳纳米管形成“二次”网络结构,两者共同形成了更高效的复合三维导电网络结构。电化学性能研究结果表明:LiFePO4/graphene/CNTs复合材料的倍率性能较LiFePO4/graphene复合材料得到进一步改善,LiFePO4/graphene/CNTs复合材料具有更小的△ Ep和更低的Rct;LiFePO4/graphene/2%CNTs复合材料在1C倍率下的的首次放电比容量为139.33 mAh/g,循环70次后的放电比容量为136.17 mAh/g,放电比容量只损失了 3.16 mAh/g,容量保持率达到97.73%,循环性能优秀。