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针对LiFePO4电子电导率和离子电导率较低，生产成本高等难题，本工作采用三氧化二铁和水溶性的有机锂盐制备LiFePO4材料，分别进行C包覆和C·N包覆改性。借助TGA-DTA、XRD、SEM、TEM、EIS、CV和DC等表征手段对改性后样品的物理以及电化学性能进行探究。
以Fe2O3为铁源，NH4H2PO4为磷源，Li2C2O4为锂源，在不添加任何碳源的情况下，利用自由基还原法能够制备出橄榄石晶型的LiFePO4正极材料，使用聚丙烯酸锂(PAALi)配合Li2C2O4作为锂源制得较纯的LiFePO4/C复合正极材料。通过交流阻抗测试表明PAALi裂解碳有效提高了LiFePO4的电导率，改善了LiFePO4的电化学性能。在0.2C倍率下，纯相LFP的首次放电比容量仅为52.3 mAhg-1，碳包覆LFPC则高达156.4 mAhg-1，接近LiFePO4理论容量的92％。在5C倍率下，LFPC放电比容量仍高达120.5 mAhg-1，循环50次后，容量略有上升，表现出优异的倍率性能和循环稳定性。
通过单因素实验考察了烧结温度、保温时间和Li2C2O4对PAALi的摩尔比三个因素对LiFePO4/C复合材料物理以及电化学性能的影响，目的在于优化工艺条件，制备性能最优的材料。最优条件：700℃烧结温度、10h保温时间和1.17:1摩尔配比下制得的样品表现出优异的倍率稳定性。在5C倍率下最优样品的放电比容量为123.4 mAhg-1，循环50次，容量衰减为0.76％；在10C倍率下放电比容量为94.9mAhg-1，循环80次，容量衰减仅为0.99％。
使用不同单体配比的AALi和AN进行共聚合成水溶性的含氮聚合物锂盐P(AN-Co-AALi)，红外分析证实其高温烧结后出现了C=C-C=N的共轭环状结构和类似聚乙炔的连双键(C=C=C)结构。以P(AN-Co-AALi)作为氮源，并和Li2C2O4搭配作为锂源，通过高温固相反应制备合成LiFePO4/C·N复合材料。结果证实以AALi和AN摩尔比为1:1的PNA3进行掺杂改性效果最佳，所得样品在常温0.2C下放电比容量为156.6 mAhg-1。在零下20℃，LFPN3系列样品表现出最好的低温性能，最高达到98.0 mAhg-1，表现出LiFePO4/C·N复合材料较好的低温性能。
通过对照实验考查碳包覆和碳氮包覆对LiFePO4材料特性和电化学性能影响的差异。红外分析证实PAA裂解产物不存在P(AN-Co-AALi)裂解产物的共轭结构，说明P(AN-Co-AALi)裂解产物具有较高的电导率，交流阻抗也表明LFPN样品的电导率高于LFPC样品。相比LFPC样品，LFPN样品的颗粒尺寸较大，分布均匀性较差。在常温下，LFPN的低倍率充放电性能与循环性能与LFPC十分接近，但高倍率性能差距较大；在低温下，LFPN样品表现出比LFPC样品更高的充放电性能。
水溶性的LA132取代油溶性的PVDF作为锂离子电池正极材料LiFePO4电极制备所需的粘合剂，不仅清洁环保，还价格低廉，需要着重考察LA132的pH值对电极性能的影响。容量滴定法表明随着LA132的pH值的升高，LiFePO4正极材料中Fe2+百分含量不断减小，证实了Fe2+在酸性条件下比较稳定；LA132酸性过大或呈碱性都会造成电极性能变差，在pH值为6.40时，LiFePO4电极具有较平整的表面形貌，最小的电极极化和最高的放电比容量以及循环稳定性。