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Li2FeSiO4具有安全性高、环境友好、价格低廉、资源丰富等优点，被认为是极具有发展潜力的锂离子电池正极材料之一。然而，由于Li2FeSiO4材料具有较低的电子电导率和锂离子扩散速率，这大大限制了此类材料的应用。为了解决上述问题，本论文选取Li2FeSiO4为研究对象，利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（IR）、循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）和充放电测试等研究了Li2FeSiO4的晶体结构、电化学性能以及电极动力学。并通过优化工艺条件、碳包覆、金属掺杂等改性方法来提高材料的放电性能及循环性能。采用柠檬酸辅助的溶胶-凝胶法制备出Li2FeSiO4正极材料，利用热重-差热技术对Li2FeSiO4材料的前驱体进行了表征，并通过XRD、SEM、粒度分析、电化学等测试方法对烧结后的材料进行了结构表征和电化学性能的研究；通过正交实验法对合成条件进行优化，结果表明，最佳焙烧温度为700℃，最佳的锂硅摩尔比为2.04:1，最佳的焙烧时间为10h。采用溶胶-凝胶法，以柠檬酸、蔗糖、草酸、聚乙二醇为碳源合成了一系列Li2FeSiO4/C复合材料。通过XRD、SEM、电化学测试方法探索了碳源和含碳量对Li2FeSiO4/C材料的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响。实验结果表明最佳碳源为柠檬酸。以柠檬酸为碳源时，随着碳含量的增加，材料的颗粒逐渐减小，振实密度不断下降，材料的电导率逐渐增大至2.46×10-5S·cm-1。掺碳量为10wt.%的样品具有最好的电化学性能，在充放电截止电压为2.04.5V，C/10倍率下的首次放电比容量为98mAh g-1，经过15次循环后容量保持率为93.88%。采用体相掺杂的方法对Li2FeSiO4材料进行了改性研究，通过溶胶-凝胶法制备了铁位掺镍的Li2Fe1-xNixSiO4材料。通过XRD、SEM、电化学测试方法研究了掺镍量对Li2FeSiO4/C材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能的影响。结果表明，Li2Fe0.95Ni0.05SiO4样品具有最佳的放电比容量和容量保持率。掺镍样品的锂离子扩散系数要比未掺镍样品的锂离子扩散系数高一个数量级，可见通过掺杂能够有效地改善硅酸亚铁锂的锂离子扩散系数；电导率方面，未掺杂镍和掺杂镍的样品的电导率分别为8.45×10-6和9.58×10-6S·cm-1，这说明镍掺杂对提高硅酸亚铁锂电导率作用不大。