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聚阴离子型锂离子电池正极材料由于其结构稳定、原料来源广泛且价格低廉、环境友好等优点因而受到了广泛关注。在铁基聚阴离子型锂离子电池正极材料中,Li2FeSiO4具有最高的理论比容量(332mAh g-1,两个Li+可逆脱嵌)。此外,硅和铁在自然界中储量丰富,这就使Li2FeSiO4的大规模生产成为了可能。然而较低的电子导电率和离子导电率极大地限制了Li2FeSiO4的发展,同时Fe3+与Fe4+的可逆转化也很难实现,也就造成了Li2FeSiO4的两电子可逆脱嵌困难。此外,在合成方面,水热法由于其高温高压的特性可以用来合成特殊形貌的材料使其具有某些优异的性质,而在合成Li2FeSiO4方面,由于其反应时间长、耗能多且杂相多因而未能得到广泛使用。针对Li2FeSiO4水热合成纯相较困难以及难以实现两个Li+可逆脱嵌的问题,我们从合成方法、碳包覆和元素掺杂三方面开展了改性研究工作：(1)以二氧化硅(SiO2)、硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)、氢氧化锂(LiOH·H2O)为原料,去离子水为溶剂,采用简单水热法合成了纯相的纺锤状的Li2FeSi04(?)Li2FeSiO4/C复合材料。经过碳包覆后形貌保持良好,且具有较好的电化学性能。研究了水热反应的机理,并对水热合成条件(浓度、温度)进行了优化。确定最佳合成条件为,反应温度190℃,反应时间24h,反应物中铁源浓度0.1M。通过对Li2FeSi04进行不同含量的碳包覆发现,碳包覆量为7.21wt.%的样品具有最佳的电化学性能,在0.1C放电倍率下,具有160.9mAh g1的较高放电比容量。45℃测试条件下,放电比容量高达213mAh g1,相当于1.23Li+。(2)以LiFePO4对Li2FeSi04进行修饰处理得到了互生相的(1-x)Li2FeSi04·xLiFeP04/C和混合相(1-xmix)Li2FeSiO4·xmixLiFePO4/C复合材料。研究了LiFePO4在Li2FeSi04中的存在状态以及不同比例的LiFePO4对Li2FeSi04电化学的影响,发现互生相中LiFePO4和Li2FeSi04以互生的方式存在,而混合相中则各自独立存在。LiFePO4能够使互生相(1-x)Li2FeSi04·xLiFeP04/C电导率提高,同时电荷传输反应表观活化能降低,有利于第二个Li+的可逆脱嵌,而对混合相则起到提高稳定性的作用。互生相中x=0.04时样品具有最佳的电化学性能。在15℃测试温度下,放电比容量高达210.4mAhg-1对应于有1.27Li+可逆的嵌入/脱出；测试温度为45℃时,0.2C放电比容量稳定在2763mAh g-1,对应于1.66Li+。(3)采用简单的溶胶凝胶法合成了A13+掺杂的Li2-xFe1-xAlxSiO4/C纳米复合物。研究了掺杂离子A13+的占位情况以及对材料结构的影响。研究发现掺杂的铝主要占据铁位,通过调节A13+含量发现χ≤0.05时能够得到纯相的Li2-xFe1-xAlxSiO4/C复合材料,其中χ=0.03的样品具有最佳的电化学性能,在室温条件下放电倍率为0.2C时,放电比容量高达209.3mAh g-1,相当于1.26Li+。