γ氧化铝（γ-Al₂O₃）纳米颗粒作为填料与磷酸铁锂复合,能够提高复合材料的比容量。通常,完全分散的、尺寸较小且粒径分布均匀的γ-Al₂O₃纳米颗粒对复合材料性能的提高效果更为显著。其中,完全分散的γ-Al₂O₃纳米颗粒具有良好的流动性是其中至关重要的一个因素,同时γ-Al₂O₃纳米颗粒的尺寸越小,其表面能越大,使得γ-Al₂O₃纳米颗粒与磷酸铁锂材料的结合越紧密。然而,粒径分布不均匀时,大颗粒容易堵塞小颗粒的流动通道,限制了复合材料的结构均匀性,进而会影响其性能。那么,如何制备出完全分散的、尺寸较小的且粒径分布均匀的γ-Al₂O₃纳米颗粒是制备具有良好性能的复合材料的重要前提。常见的制备方法如高温煅烧,所得的γ-Al₂O₃纳米颗粒团聚严重,且尺寸较大、粒径分布不均匀。因此,本实验采用改进后的化学沉淀法,制备出分散性较好的、尺寸较小的且粒径分布均匀的γ-Al₂O₃纳米颗粒填料。本文还研究了对于分散性差的γ-Al₂O₃纳米颗粒的改进方法,即采用酸洗腐蚀法处理工业生产的γ-Al₂O₃纳米颗粒,再利用分级聚沉法,可制备出完全分散的、尺寸较小的且粒径分布较窄的γ-Al₂O₃纳米颗粒填料。利用X射线衍射分析、红外光谱分析、透射电子显微镜分析以及比表面积测试法,对所制备的γ-Al₂O₃纳米颗粒的结构、组成和形貌进行表征。化学沉淀法采用氯化铝（AlCl₃）、氨水和乙醇作为原料,首先通过搅拌制备出氢氧化铝（Al（OH）₃）前驱体沉淀,将前驱体于550℃保温2 h可获得形状不规则的、平均颗粒尺寸为9 nm、粒径分布为4¹6 nm的γ-Al₂O₃纳米颗粒。酸洗腐蚀法以4.0 mol/L的盐酸溶液作为酸洗腐蚀介质,并选择不同的反应温度（60℃和80℃）,以及不同的反应时间（5 h、15 h、30 h）进行反应。实验发现,于80℃酸洗腐蚀30 h后可得形状不规则的（球形和4:1蠕虫状共存）、完全分散的、平均颗粒尺寸为15 nm、粒径分布为3³8 nm的γ-Al₂O₃纳米颗粒,并将γ-Al₂O₃纳米颗粒进行分级聚沉后,获得形状不规则的（球形和4:1蠕虫状共存）、完全分散的、平均颗粒尺寸为12 nm、尺寸分布范围为4²4 nm的γ-Al₂O₃纳米颗粒。我们将所得近似球形的、完全分散的、平均颗粒尺寸为10 nm且粒径分布为4¹8 nm的γ-Al₂O₃纳米颗粒与磷酸铁锂粉体超声混合后,制得锂离子电池正极材料。研究表明,这种复合材料具有较高的比容量以及较长的使用寿命。