高能量密度、安全、低成本正极材料的开发和应用一直是锂离子电池不断前进的动力。橄榄石LiMnPO₄材料正是具备了上述优势，其对锂电势高（4.1V）、理论能量密度大(697Wh kg^-1)、电化学和热稳定性好、锰资源丰富、无污染且成本低廉，有望在动力电池领域发挥积极作用，日益引起了研究热潮。困扰LiMnPO₄材料的难题是其绝缘性导致电子导电能力极差，而且橄榄石结构的固有特征也限制了Li⁺只能在一维通道内扩散，离子导电能力同样不理想。针对上述问题，本文对LiMnPO₄进行了表面碳包覆、体相单离子掺杂、合成三元材料等研究工作。通过固相反应得到碳包覆LiMnPO₄/C材料，探讨了不同碳源、碳含量、煅烧温度及时间对材料形貌、结构、电化学性能的影响。蔗糖作碳源、碳含量为15wt%、750C煅烧8h所得材料的粒径最小，电极可逆性最好，发挥出的电化学容量最高，0.02C、0.05C、0.2C倍率下，首次放电分别达109.8、106.2、90.3mAh g^-1，各倍率下的循环性能都为最佳。在上述优化条件下，合成了不同掺杂比例的铁、锰磷酸盐固溶体材料LiMn_1-xFe_xPO₄。Fe²⁺引入后材料的电化学极化降低，电极可逆性、脱嵌锂性能得到显著改善，材料离子电导大大增加。其中LiMn_0.7Fe_0.3PO₄/C复合材料拥有最低的电荷转移阻抗，锂离子扩散系数比纯相LiMnPO₄提高了两个数量级(从10^-14cm²s^-1增加至10^-12cm²s^-1)。其在0.05C、0.1C、0.2C、0.5C等不同倍率均发挥出了最高的电化学容量，分别达146.8、136.6、127.4、117.0mAh g^-1。且循环稳定性良好，在0.5C倍率下循环50次后，容量有小幅上升，为119.3mAh g^-1。选取甘氨酸、柠檬酸两种络合剂，通过溶胶凝胶法制备了铁、锰、钴三元固溶体材料LiMn_1/3·Fe_1/3Co_1/3PO₄/C，颗粒尺寸均在300nm左右，分布均匀、形貌规整。循环伏安（CV）和充放电性能显示，Mn²⁺/Mn³⁺电对的可逆性得到提升，Fe²⁺/Fe³⁺电对的电势值增大有利于材料能量密度的提高，Co²⁺/Co³⁺的电势值降低则使材料的脱、嵌锂动力学加强，使电化学反应更容易进行。在0.05C、0.1C、0.5C、1C倍率下，选取甘氨酸作络合剂所得材料G-LMFCP放电分别达151.5、142.6、122.8、97.9mAh g^-1，以柠檬酸为络合剂得到的C-LMFCP材料放电分别为152.8、135.0、111.5、85.2mAh g^-1，两种材料在各倍率下的循环性能均较差，需要进一步改善。