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随着人类社会的快速发展，全球能源需求与日俱增。在过去的几十年中，对矿物资源的过渡开采，不仅严重的污染了我们赖以生存的环境，而且使人类进入了能源危机时代。因此，开发环保新能源已经成为各国科学研究工作的重点。锂离子电池作为一种环保高效的二次能源，越来越受到人们的重视。LiFePO4电池因其具有稳定的电压平台、绿色环保、热稳定性好、对生物体低毒性等优点成为锂离子电池中的佼佼者。本文系统的研究了以H3PO4为磷源的锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备及性能。用红外、XRD、SEM、TEM和EDS对材料进行了表征；并用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和充放电对制备的LiFePO4材料进行了电化学性能测试。主要实验内容如下：1、以H3PO4为磷源，通过改变三个主要影响反应的条件，包括Li元素的加入比例，Fe元素的加入比例，以及煅烧时间，制备出了不同的LiFePO4材料，通过红外、XRD，SEM和电化学性能的分析和比较，确定出了用这种方法制备LiFePO4材料的相对最佳条件为：原料LiOH H2O，H3PO4，α-Fe2O3化学计量比为1.1：1：0.5，700℃煅烧5个小时。2、首次研究了在制备LiFePO4的过程中，选择不同的铁源Fe2O3和Fe(NO3)39H2O，对合成产物的不同影响。磷源选用的是H3PO4。XRD分析表明由Fe2O3制备的LiFePO4比由Fe(NO3)39H2O制备的LiFePO4材料具有更好的晶型，SEM和TEM表明由Fe2O3制备的LiFePO4比由Fe(NO3)39H2O制备的LiFePO4材料的晶粒更小且大小分布更加均匀。CV测试表明由Fe2O3制备的LiFePO4比由Fe(NO3)39H2O制备的LiFePO4材料的电化学可逆性更好。充放电测试表明，由Fe2O3制备的LiFePO4具有更高的比容量和更好的倍率循环性能，其在0.1C下的首次放电容量为157mAh/g。3、以(NH4)2SO4为硫酸根源，合成出了掺杂硫酸根的LiFe(SO4)x(PO4)(3-2x)/3(x=0.02,0.04,0.06,0.08)电池正极材料，对材料进行了表征，并与纯的LiFePO4进行了比较。结果表明：硫酸根的掺杂对材料的性能有一定影响。LiFe(SO4)0.04(PO4)2.92/3材料的微观颗粒要比纯LiFePO4材料的颗粒小，且具有优良的电化学性能。在0.5C倍率下，LiFe(SO4)0.04(PO4)2.92/3的首次放电比容量为126.7mAh/g，而纯的LiFePO4的首次放电比容量为106.4mAh/g。由此可见，硫酸根的掺杂会可以在一定程度上改善LiFePO4材料的性能。4、利用液相沸腾回流-高温固相煅烧合成法，并再体系中加入CNTs和活性碳粉，制备了锂离子电池正极材料LiFePO4。利用红外光谱、XRD、SEM等分析手段研究了两种碳的添加对样品微观型貌及晶型结构的影响。利用CV，交流阻抗，充放电试验对比研究了两种材料电池的电化学性能。测试结果显示添加CNTs的样品呈规则的棒状结构嵌入在CNTs当中，而添加了活性碳粉的样品则形成了球状的形貌。添加CNTs和活性碳粉的电池，在1C倍率下的首次放电容量分别为116.71mAh/g、95.69mAh/g，两种样品均具有优良的循环性能。