锂离子电池在社会生活的诸多领域已经应用的越来越广,对锂离子电池的性能要求也越来越高。在锂离子电池的所有材料中,正极材料对锂离子电池产品的成本和性能有着非常重要的影响,所以开发低成本、高安全性、绿色环保、高性能的正极材料具有非常重要的意义。橄榄石型正极材料LiMnP04具有4.1 V的高电压、低成本及优良的安全性能和耐过充性能等优点,被越来越多的人所关注。但是LiMnPO4的电子结构中能带间隙为2 eV表现为绝缘体特征,其电子电导率和离子电导率都非常低。课题组前期通过碳包覆和Fe、Mg金属离子掺杂等方法研究得出在此分子式LiMno.8Fe0.19Mg0.01PO4/C下,材料具有非常好的电化学性能。传统的热传导加热方式具有能耗高、时间长等缺点,而微波加热具有节能高效、安全无污染等优点。本文采用微波烧结工艺合成LiMn0.8Fe0.19Mg0.01PO4/C正极材料,以改善正极材料LiMno.8Fe0.19Mg0.01PO4/C的电化学性能为主要目的。探究了不同烧结温度、升温速率、保温时间、碳含量、两段法加热和烧结后再球磨退火等对材料结构、形貌和电化学性能的影响。接着对前驱体的球磨工艺进行了改进研究,通过改变球磨时的液固比,添加不同的溶剂以及更换不同的碳源,探讨其对材料结构、形貌和电化学性能的影响。研究发现,烧结温度在800℃时合成的LiMn0.8Fe0.19Mg0.01PO4/C正极材料具有最佳的电化学性能。加热功率对LiMn0.8Fe0.19Mg0.01PO4/C材料的颗粒大小和微观形貌有一定的影响,加热功率为额定功率的25%时,材料具有最好的电化学性能。在不同保温时间下合成的LiMn0.8Fe0.19Mg0.01PO4/C材料的首次充放电比容量都为140mA·h· 左右。在小倍率充放电条件下,碳含量对材料的电化学性能影响不大。两段法加热的循环性能与直接加热相比性能有些许下降。烧结后再球磨退火对LiMn0.8Fe0.19Mg0.01PO4/C材料的颗粒大小和微观形貌有比较大的影响。烧结后再球磨退火的工艺会导致部分二次颗粒团聚在一起形成更大的颗粒,导致锂离子传输变慢,性能反而下降。我们又对前驱体的球磨工艺进行了改进研究。在球磨物料时添加乙醇溶剂,液固比为1:4时,由于没有产生杂质相,材料电化学性能较好。但液固比达到1:2时,产生杂质相,电化学性能急剧下降。所以液固比对材料的晶体结构以及性能都产生很大的影响。球磨时添加溶剂对材料的颗粒大小和形貌有一定的影响,乙醇作为溶剂时材料具有较好的电化学性能。蔗糖作为碳源合成的样品有较好的电化学性能,柠檬酸作为碳源时,很难包覆在颗粒表面导致电化学性能很差。