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LiMnPO4(磷酸锰锂)可用作新一代锂离子电池正极材料,因其橄榄石型结构具有热稳定性好、理论容量高、循环性能好、原材料丰富且价格低廉、环境友好等优点而引起人们广泛关注。然而,LiMnPO4材料的电子导电率和离子导电率较低,这严重制约了该材料的应用。本文以改善LiMnPO4的电化学性能为目的,通过高温固相烧结法制备LiMnPO4,研究包覆碳源和金属离子掺杂改性对LiMnPO4材料结构与性能的影响,并采用X射线衍射、粒度分析测试、表面形貌、微观形貌及电化学性能分析等方法对材料进行表征。以磷酸二氢锂、碳酸锰和葡萄糖为原料,采用干法混料配合湿法球磨制备得到前驱物,由高温固相烧结法制备LiMnPO4正极材料。首先,通过DSC-TG分析研究了以磷酸二氢锂、碳酸锰为原料合成LiMnPO4正极材料的反应机理,确定制备工艺为：高温焙烧温度750℃,保温10h。研究了包覆碳源、不同金属离子掺杂改性对LiMnPO4结构及电性能的影响,优化了LiMnPO4的合成条件。通过包覆碳源,可以有效降低LiMnPO4颗粒的粒度,并使LiMnPO4材料的电化学性能得到提高,其放电比容量可达到35mA·h·g-1。研究了不同金属离子掺杂对LiMnPO4结构、形貌、电性能的影响,发现金属离子掺杂明显改善了LiMnPO4的结构及电化学性能。金属离子掺杂可以有效地改善材料的离子导电性,增大锂离子扩散速率,但不同金属离子掺杂会对LiMnPO4材料的电化学性能有不同的影响,其中铁离子掺杂更有效改善了LiMnPO4材料的电化学性能,适量铁离子掺杂使LiMnPO4材料首次放电比容量从35mA·h·g-1提高到110.1mA·h·g-1。对比发现,在750℃-10h合成的样品LiMn0.9Fe0.1PO4/C具有较好的电化学性能,在0.05C倍率下首次放电比容量为110.1mA·h·g-1,循环50次后仍保持在80mA·h·g-1。在0.2C倍率下首次放电比容量降到40mA·h·g-1,循环50次后基本无容量衰减。