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橄榄石结构LiFePO4作为锂离子电池正极材料,具有安全性好及热稳定性优良、循环寿命长、自放电率低、对环境友好等优点,被认为是动力电池和储能电池等使用的锂离子电池的理想正极材料。但其较低的离子和电子电导率造成的倍率性能差限制了它的应用,因此,本文采用控制颗粒粒径、表面碳包覆和金属离子掺杂等手段来对材料性能进行改善。应用溶度积原理计算出FePO4-2H2O和Fe(OH)3在不同反应物浓度下的初始沉淀pH值,计算出了Mg、Mn、Ti、Al等其它微量杂质元素在不同反应溶液浓度下的沉淀初始pH值,计算表明Ti能共沉淀下来,Al能部分沉淀下来,Mn和Mg不会沉淀以FeSO4·7H2O和NH4H2PO4为原料,H2O2为氧化剂,通过快速沉淀法合成了亚微米无定形FePO4·2H2Oo当反应物浓度为0.2mol/L、反应温度为50℃时,可以制备形貌一致、粒度分布均匀、铁磷比为1.00的无定形亚微米FePO4·2H2O。在优化条件下进行放大实验并进行成本估算,结果表明该方法具有进一步工业化生产的价值。以自制的无定形亚微米FePO4·2H2O、Li2CO3和葡萄糖为原料,制备LiFePO4/C复合材料。研究了不同烧结温度对LiFePO4/C的影响,650℃时合成的LiFePO4/C在1C倍率放电比容量为136.3mAh/g,1C循环20次后比容量保持率为99.4%。通过快速沉淀法合成了掺铌和掺钛的磷酸铁前驱体,以此为前躯体合成的LiFe1-xNbxPO4/C和LiFe1-xTixPO4/C样品颗粒细小、形貌一致性好,有完整均匀的碳包覆导电网络。LiFe0.99Nb0.01PO4/C和LiFe0.99Ti0.01PO4/C在1C倍率放电比容量分别为145.3和145.5mAh/g,1C循环50次后比容量分别为145.7和144.5mAh/g,比容量保持率为100%和99.0%。