磷酸铁锂(LiFePO4)用作锂离子电池正极活性材料，具有原料资源丰富、价格便宜、热稳定性好和环境友好等优点。但LiFePO4的电子电导率和Li+化学扩散系数均较低，成为限制其应用的最大障碍。对LiFePO4进行金属离子掺杂是改善其电化学性能的一种有效方法，论文就掺杂离子的半径、价态、掺杂量和掺杂位置对LiFePO4电化学性能的影响进行了系统研究。 为了考察掺杂的影响，采用固相法首先合成了LiFePO4。经X射线衍射法(XRD)测试表明，在LiFePO4的充/放电过程中LiFePO4/FePO4处于两相共存相互转换的状态。 采用电化学阻抗方法研究了LiFePO4在充放电过程中Li+的脱/嵌行为，试验结果表明： 在充电脱锂过程开始时，Li+化学扩散系数迅速提高，而后上升趋势趋于平缓；在放电嵌锂过程开始时，Li+化学扩散系数变化不大，而在放电末期有较大的下降。 为了探讨掺杂离子对LiFePO4的电化学性能的影响。首先选择Y3+分别对LiFePO4的Li位和Fe位进行了掺杂，试验结果表明：LiFePO4的放电比容量随Y3+掺杂量的增大而增大。在掺杂量相同的情况下，Y3+掺杂Fe位的电化学性能要优于Y3+掺杂Li位。掺杂量过多时，会产生杂相，导致LiFePO4电化学性能变差。在此基础上，考察了掺杂四种半径不同而价态相同的La3+、Nd3+、Gd3+和Er3+镧系离子对LiFePO4电化学性能的影响，结果表明：掺杂离子半径越小，LiFePO4的电化学性能越好；考察了掺杂四种半径接近而价态不同的Ga3+、Ti4+、Ta5+和Mo6+金属离子对LiFePO4电化学性能的影响，结果表明：掺杂Ti4+时，具有最佳的电化学性能。