锂离子电池是一种典型的有效、轻质、可重复充放电电化学储能和转换装置，发展迅速，已成为一种新型的储能电池，在所有的磷酸盐中，具有橄榄石结构的LiFePO4（LFP）作为锂离子电池正极材料具有理论容量高、无毒性、安全性好等优点,已经引起了大量关注，因此被称为最有潜力的锂离子电池正极材料。但是其有固有缺点，导电性差。人们往往通过三种方法（包覆碳、减小颗粒尺寸、掺杂金属离子）来改善其导电性，本课题主要通过模板法制备一维纳米阵列的LiFePO4，有望改善其电化学性能。通过AAO模板-溶胶凝胶法制备了带有一维纳米阵列结构的LiFePO4薄膜。一、采用二次阳极氧化法在0.3M的草酸溶液中，电压40V，0℃条件下制备了AAO模板，孔径排列比较均匀，经过扩孔之后，模板孔径大约为90nm。模板厚度随着氧化时间的增加而增加。二、以硫酸亚铁，乙酸锂，磷酸为原料，在柠檬酸络合剂的作用下，制备了LiFePO4溶胶。AAO模板结合溶胶凝胶法制备了LiFePO4纳米柱，该纳米柱直径约90nm，与所用模板孔径相一致。它是由更小的LiFePO4纳米颗粒堆积而成的，表面比较粗糙。产物分别用XRD、SEM、TEM等分析测试手段进行表征。采用不同条件制备LiFePO4纳米柱，实验表明，采用真空沉积可以明显提高LiFePO4溶胶的沉积率，可达100%。在一定范围内，提高溶胶浓度，增加沉积次数均有利于LiFePO4的沉积。采用真空冷冻干燥降低了表面张力，可以明显的改善LiFePO4纳米柱的团聚现象。通过以上分析得到制备排列规则的LiFePO4纳米柱阵列的优化条件为：真空沉积，溶胶浓度为0.25mol/L，沉积次数3次，去模板时间为40min，真空冷冻干燥。三、探讨了AAO模板-溶胶凝胶法沉积LiFePO4纳米柱的机理。沉积过程主要存在三种力的作用：带有正电的LiFePO4溶胶和带有负电的模板之间的静电吸引力，模板孔道的毛细作用力，去除负压时的大气压力。在静电吸引力作用下，带有正电的溶胶吸附在孔壁上，如果沉积次数少，溶胶浓度小，则在焙烧之后形成纳米管，反之，如果沉积次数多，孔道内固相含量高，则形成纳米柱。由于这三种作用力的存在，促进了LiFePO4溶胶的沉积。
