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橄榄石型磷酸盐正极材料具有安全性能好、循环寿命长和原材料成本低廉等优点,在动力电池领域广泛应用,但其能量密度较低、大倍率放电性能较差,应用领域进一步拓展也受到了限制。本文以获得高倍率循环性能的正极材料为出发点,对橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO4,简称LFP)正极材料的合成路径进行设计,同时降低生产成本;并进一步利用其衍生物磷酸锰铁锂(LiFe0.2Mn0.8PO4,简称LFMP)具有高活性、放电电压高、结构稳定等特点,对富镍三元(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,简称LNCM)正极材料进行表面包覆,从而提高安全性能和循环寿命。首先,本研究采用真空电弧技术,超快速合成了高结晶度LiFePO4正极材料,结果表明:在室温20 C下经过300周循环的容量达到93 mAh g-1,显示了优异的高倍率的循环性能。通过超快速制备磷酸铁锂正极材料的工程化探索,得到性能优异的磷酸铁锂正极材料,为进一步优化磷酸铁锂的生产工艺,节能降耗,降低成本提供技术支撑。其次,发展一种水相回流法制备LiFePO4正极材料,实验结果表明:在20 C下的放电容量为107 mAh g-1,经过500周循环,容量保持率仍然达到90.7%。在水相回流实验的基础上,实现对LiFePO4一次颗粒粒径大小的可控合成。实验结果表明:所得样品在30 C下的容量为104 mAh g-1,经过850周循环,剩余容量达到101.7 mAh g-1,容量保持率达到97%,显示优异的高倍率长循环性能。最后,利用具有高倍率及循环特性的磷酸铁锂衍生物LiFe0.2Mn0.8P04对LiNi0.88Co0.1Mn0.1O2进行表面包覆,表面包覆剂的含量达到5%时,在常温1 C经过100周循环,容量保持率达到83.7%,显著地改善了 LiNi0.88Co0.1Mn0.1O2材料的循环性能;通过LiFe0.2Mn0.8PO4的表面包覆,LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2在脱锂态下的放热峰温度由200.7℃上升到236.7℃和251.3℃,热稳定性得到明显增强,且放热量明显下降,有效地提升了材料的热稳定性,该表面包覆技术对进一步拓展富镍三元的应用领域具有重要的意义。