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近十几年来,锂离子电池正极材料LiFePO4由于低成本、低毒性、相对较高的理论比容量(170mAh g-1)等优势,已经引起了广泛的关注和研究,但是LiFePO4自身导电性低和锂离子扩散速率慢的缺点严重限制了它的实际应用,例如混合动力电车。石墨烯是一种新型碳材料,具有导电性高、比表面积大等特点,可以用来改善LiFePO4的电化学性能。本论文在综述了锂离子电池的发展及制备方法的基础上,采用了均相共沉淀与高温固相法相结合的方法制备了LiFePO4与还原氧化石墨烯(LiFePO4/rGO)复合材料,以及采用水热法制备了FePO4与还原氧化石墨烯(FePO4/rGO)复合材料,并对合成的材料进行了一系列的物理性能和电化学性能测试,具体工作如下：(1)采用改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO)。对制备的氧化石墨进行了XRD及SEM表征。结果显示制备的氧化石墨具有典型褶皱的石墨烯片状结构形貌。将已制备的GO进行高温热还原处理,形成还原氧化石墨烯rGO, Raman光谱显示rGO具有高的ID/IG强度(ID/IG=1.3),说明rGO有着比较高的紊乱程度。对rGO材料进行恒流充放电测试,测试结果表明,rGO作为锂离子电池正极材料时,在电压范围为2-3.8V,电流密度为0.06C的条件下,只有48mAh g-1的比容量。(2)用共沉淀和高温固相法相结合的方法制备出了不同rGO含量的LiFePO4/rGO复合材料。首先通过均相共沉淀的方法制备出了FePO4/GO前驱体。对FePO4/GO前驱体进行XRD、SEM、TEM测试,结果表明FePO4/GO前驱体为无定形状态,颗粒的大小为20nm左右,FePO4纳米颗粒均匀地分布在GO片状结构上。然后将FePO4/GO前驱体与适量的LiOH·H2O混合均匀,经过高温煅烧制备出了rGO含量分别为5%、7%、15%、25%的四种LiFePO4/rGO复合材料。对合成的复合材料进行了XRD、SEM、TEM、XPS、恒流充放电测试、循环伏安性能测试。测试结果表明：LiFePO4有规整的橄榄石晶形,颗粒大小大约为100nm,LiFePO4纳米颗粒通过rGO中保留的一些含氧官能团紧密附着在rGO片状结构上。合成的还原氧化石墨烯含量为15%的LiFePO4/rGO复合材料在2-3.8V的电压范围内,0.06C的电流密度下,首次放电比容量达到了172mAh g-1,库伦效率为107.5%,在电流密度高达11.8C的条件下,仍有比较高的放电比容量139mAh g-1,经过50次循环后,复合材料的放电比容量为168mAh g-1,容量保留率达到了97.5%,说明复合材料有着好的电化学性能和优异的循环稳定性。(3)以GO,(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O, H3PO4,十二烷基硫酸钠(SDS)为原料通过水热的方法制备了FePO4/rGO复合材料。对制备的复合材料进行XRD、SEM、恒流充放电性能测试。测试结果表明：用这种方法制备出来的FePO4/rGO复合材料为球状颗粒,大小为150nm左右,均匀分散并附着在还原氧化石墨烯片状结构上,此复合材料在电压范围为2.0-4.2V,电流密度为0.11C的条件下进行充放电测试,首次放电比容量和充电比容量分别为175.7mAhg-1和184.3mAhg-1。