LiFePO4作为锂离子电池正极材料具有安全性好、环境友好、价格低、循环性能好等特点,受到国内外广泛重视。但是LiFePO4还存在电导率低、锂离子扩散速率小的缺点,使其应用领域受到制约。 本文通过分析磷酸铁锂的结构特点与性能的关系,充放电机理,以及已有的磷酸铁锂改性研究,提出了本论文的研究目的和研究内容。论文首次以(NH4)6Mo7O24为钼源,通过固相法合成了掺杂钼的磷酸铁锂,并与未掺杂的LiFePO4进行比较,确定了合成掺杂Mo的LiFePO4正极材料的最佳工艺：钼的掺杂量为1％时,锂铁配比1.02:1。对掺杂Mo的LiFePO4正极材料进行了不同倍率下的充放电测试,掺杂铝后的LiFePO4电化学性能明显提高。常温下,0.1C充放电容量160mAh/g,1C充放电容量140mAh/g,5C充放电容量60mAh/g;掺杂样品高温下5C时放电容量高于120mAh/g,30周次内,保持率为74.4％；通过XPS及EXAFS分析,首次证明了Mo在LiFePO4中以Mo6+氧化态形式存在,同时占据Li位和Fe位；正电子湮没及电导率测试表明,LiFePO4掺杂钼后,磷酸铁锂晶格的空位缺陷增加,导电性变好；EIS测试表明适量Mo的掺杂可以降低材料的欧姆电阻,降低Warburg阻抗,增大Li+扩散系数。 论文最后,通过水热合成方法,首次合成出一种新体系锂离子电池电极材料Fe5(PO4)4(OH)3,合成工艺简单,价格低廉。XRD、TG-DSC、SEM、CV和电化学性能等测试表明:Fe5(PO4)4(OH)3呈现出明显的固溶放电特征及良好的电化学性能,是一种极有发展前景的锂离子电池正极材料。