锂离子电池正极材料LiFePO₄因原料来源广泛，价格低廉，对环境友好，材料热稳定性好和所制备电池安全性能高等诸多优点，使得其在各种可移动电源领域特别是电动车、新能源汽车等所需大型动力电源领域有着极大的市场前景。但是，LiFePO₄存在振实密度低、电导率低等缺点，影响了其实用化的进程。粉体材料的振实密度与粉体颗粒的形貌、粒径及其分布密切相关。正极材料粉体颗粒的球形化是提高材料振实密度和体积比容量的有效途径。而磷酸铁（FePO₄），作为重要的金属磷酸盐之一，具有结构稳定、成本低、无毒、环境友好和安全性高等优点，是合成LiFePO₄的一种理想原材料。本文旨在以合成的球形FePO₄为前驱体合成球形LiFePO₄/C，从而改善其电化学性能。本文第三章研究了水热法合成出多种形貌的Fe₅（PO₄）₄（OH）₃·2H₂O晶体。SEM观察发现，当以FeCl₃·6H₂O为铁源，H₃PO₄为磷源，PVP为分散剂，且H₃PO₄和FeCl₃·6H₂O的摩尔比为2:1时合成产物为Fe₅（PO₄）₄（OH）₃·2H₂O多孔状微球晶体，马弗炉中200oC保温4h,650oC保温5h热处理后得到FePO₄晶体保持原有微球结构，尺寸范围为2⁵μm。以NH₄H₂PO₄作为磷源，NH₄H₂PO₄与FeCl₃·6H₂O的摩尔比为1:1时合成的Fe₅（PO₄）₄（OH）₃·2H₂O晶体为尺寸分布均匀的多孔微球，粒径范围为2⁷μm。以Na₃PO₄作为磷源，Na₃PO₄与FeCl₃·6H₂O的摩尔比为1:1且反应液pH小于2时，晶体是分布均匀的类橄榄球形；pH在2-6之间，晶体由类橄榄形貌向准球形生长，有形成球形Fe₅（PO₄）₄（OH）₃﹒2H₂O晶体的可能。同时本章对不同形貌Fe₅（PO₄）₄（OH）₃·2H₂O晶体生长机理进行了讨论。第四章以FeCl₃、H₃PO₄和NH₃·H₂O为原料，通过控制结晶法合成多孔FePO₄·3H₂O微球。XRD显示，FePO₄·3H₂O多孔微球经650oC煅烧10h后由无定形态转变成α-石英结构的FePO₄。SEM观察发现，合成的FePO₄·3H₂O多孔微球粉末粒径尺寸在10-28μm之间，颗粒尺寸较大。同时本章对多孔微球FePO₄·3H₂O的形成机理进行了讨论。第五章以控制结晶制备的FePO₄·3H₂O多孔微球为前驱体，LiOH·3H₂O和葡萄糖为原料，碳热固相合成多孔微球LiFePO₄/C复合材料。通过SEM测试发现，以FePO₄·3H₂O多孔微球为前驱体合成的LiFePO₄/C复合材料是粒径尺寸在10-28μm之间的多孔微球。通过对不同浓度、不同滴加速度和不同反应时间所得FePO₄对应的时LiFePO₄/C复合材料的电化学性能比较得出，LiFePO₄/C多孔微球复合材料具有较好的电化学性能。在0.1C倍率下的首次放电容量达151.8mAh·g^-1，在0.5C倍率下，首次放电比容量达141.4mAh·g^-1，经过50个循环后容量仍然保持在140.4mAh·g^-1，容量保持率为99.3%。在0.5,1,2和5C的放电容量分别是125.9,116.8,101.6和69.8mAh·g^-1，持续循环10次以后，容量分别损失0.9,3.7,3.1和5%，当放电倍率再减小回到0.5C后，其容量会完全恢复。同时，本章对LiFePO₄/C复合正极材料的动力学机理进行了讨论。