橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO₄)作为具有应用前景的锂离子电池正极材料,这是因为它不仅可以提供3.4V的放电电压,可观的理论放电容量（170mAh/g）,而且具有结构稳定、安全性高、资源充足和环境友好等优点。然而材料本身较低的电子电导率和较差的离子扩散速率,限制了它的大规模应用。因此,LiFePO₄材料的研究重点就放在了寻找更为简易的合成方法、提高材料的电子电导率和动力学性能这一环节上。基于以上目标,本文采用不同分子量的聚乙二醇（PEG）和H₂O混合溶剂的溶剂热法制备合成LiFePO₄材料,同时研究混合溶剂PEG600和H₂O的体积比和溶液pH值等因素对样品的结构形貌以及电化学性能的影响。并在其基础上研究了稀土离子的掺杂对其性能所产生的影响。主要包括以下内容:1.采用溶剂热法制备正极材料LiFePO₄。为了获得最佳溶剂条件,研究不同分子量的PEG和H₂O作为混合溶剂对正极材料结构、形貌及电化学性能的影响,即当分子量为600的PEG作为溶剂时,得到样品具有较好的电化学性能。该条件下合成的样品离子尺寸在200-500 nm之间,粒径最小,分散性较好;在电流密度为0.1 C,电压为2.5⁴.2 V之间的充放电条件下,首次充放电比容量分别为148.5mAh/g和145.1 mAh/g,首次库伦效率为97.5%,经过50次循环后,容量保持率为92.5%,EIS的测试结果也表明该组样品具有较小的电荷转移阻抗;说明该方法制备的材料LiFePO₄具有较好的电化学性能。2.以溶剂热法为基础,通过改变溶剂的体积比例和溶液的pH值合成LiFePO₄正极材料。测试结果表明:在2.5⁴.2 V,0.1 C的条件下,当溶剂PEG600-H₂O溶剂比例为1:1时,颗粒尺寸约为200-500 nm,观察到的微观粒子不仅粒径分布均匀且单分散性较好,而且具有最高的首次充放电比容量,分别为149.1 mAh/g和145.8 mAh/g,首次库伦效率为97%,经50次循环后容量保持率为93%。当pH值为6时,样品显示的纳米颗粒直径为200-500 nm,首次放电比容量为145.8 mAh/g,经50次循环后容量保持率为92.6%,具有最稳定的循环可逆性。3.以溶剂热法为基础在最佳溶剂系统和溶剂条件下合成LiFe_1-xM_xPO₄（M=La,Yb）正极材料。从测试结果看:掺杂稀土元素La和Yb后,正极材料的橄榄石结构并没有随之改变。在2.5⁴.2 V,0.1 C的条件下,掺杂La的样品中,具有最高的首次充放电比容量的样品是x=0.03的样品,分别为139.2 mAh/g和130.5 mAh/g,其首次库伦效率为93.7%,经过50次循环后,容量保持率为90.9%。而掺杂Yb的样品中x=0.03的样品具有最高的首次充放电比容量为144.5 mAh/g和135.7mAh/g,其首次库伦效率为93.4%,经50次循环后,容量保持率为95.9%。