锂离子电池相对于传统的二次电池,具有理论比容量高、电压平台高、循环寿命长、自放电小、安全性能优越等特点,从而广泛应用于3 C（计算机、通讯、消费电子产品）和新能源汽车动力电池领域。而近来随着新能源汽车的应用越来越广泛,对动力电池也提出了更高的要求,追求高容量、高电压平台、高安全性能和低成本是正极材料研究的重点。正硅酸盐体系正极材料Li₂MnSiO₄由于其高理论比容量（333 mAh/g）、高理论电压平台（4.1 V&4.5 V）,热稳定性好（Si-O共价键稳定）、价格低廉且绿色无污染而受到科研工作者的青睐。但研究过程中发现,其纯相制备困难、超低的电子电导率（10^-1616 S/cm）、离子电导率差、结构不稳定的问题严重影响了其电化学性能。本文针对以上问题进行了系统的改性研究:首先,文章探究了Li₂MnSiO₄的制备工艺,并做了碳源选择、包碳量选择的包碳工艺优化,用水热法制备出了纯度较高、粒径小、均匀性好的具有Pmn2₁相的Li₂MnSiO₄/C,并对其进行了电化学表征;其次,为改善Li₂MnSiO₄/C的结构稳定性,以50 mol.%Fe固溶掺杂取代Li₂MnSiO₄/C中的Mn,制备得到了Pmn2₁相的Li₂Mn_0.5Fe_0.5SiO4/C,并对比了Li₂MnSiO₄/C和Li₂Mn_0.5Fe_0.5SiO₄/C的循环性能和倍率性能,发现Li₂Mn_0.5Fe_0.5SiO₄/C在充放电过程中结构依然不能保持稳定;在此基础上对Li₂Mn_0.5Fe_0.5SiO₄/C进行P掺杂改性,制备得到了Pmn2₁相的Li_2+xMn_0.5（1-x）Fe_0.5（1-x）Si_1-xP_xO₄/C（x=0,0.1,0.2,0.3）材料,研究发现P元素在Li₂Mn_0.5Fe_0.5SiO₄/C的掺杂量是有极限的,当掺杂量低于这个极限值,P进入晶格,取代Si位并能抑制充放电过程中Mn-O配位数的变化;而当P掺杂量高于这个极限值,多余的P会以Li₃PO₄的形式析出,形成纳米小颗粒,均匀分散并与活性物质共存,有效提升材料离子电导率,在进入晶格中的P和适量Li₃PO₄的共同作用下,材料的电化学性能得到明显提升。