富镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（简称NCM）凭借着放电比容量高、成本低以及环境友好等优势成为当前锂离子电池领域研究、应用的热点。然而,该材料在实际应用过程中存在阳离子混排严重、倍率和循环性能不佳等问题。为了改善正极材料的电化学性能,本文以商业化前驱体LiNi0.8Co0.1Mn0.1（OH）2、Li OH·H2O为原料,通过高温固相法制备了NCM正极材料。在优化合成条件后,对NCM材料分别进行K+阳离子掺杂、F-阴离子掺杂以及K+、F-阴阳离子共掺,并系统地研究了不同掺杂离子及其掺杂量对NCM材料的结构和电化学性能的影响,得到以下主要结论:（1）在纯氧气氛中,锂过量5%,以及烧结温度780℃的条件下,制备的NCM正极材料具有理想的层状结构、发育完整的晶粒、较小的阳离子混排程度以及优异的电化学性能。（2）在最佳的制备工艺基础上,对NCM材料进行K掺杂改性。掺K可以增大材料的锂层间距、减小阳离子混排以及降低电化学反应阻抗。最佳K掺杂量为1.5%,此时材料在25℃和55℃下的放电比容量分别为178.0 m Ah/g和192.0m Ah/g,与原始材料相比提高了9%和10.8%,循环50周后的容量衰减率较原始降低了13.2%和10.3%。此外,第一周、第二周和第五周的非原位XRD结果表明:K不改变材料在充放电过程中相变过程,但是有利于增强晶体结构稳定性,提高材料的可逆性。（3）通过Li F对NCM正极材料进行掺F改性。适量掺F可以提高材料的放电比容量,改善其倍率性、循环性和热稳定性。当F掺杂量为1.5%时,NCM的综合电化学性能最优,初始放电比容量为178.6 m Ah/g,高于未掺杂的174.0m Ah/g;50周循环后容量保持率为85.7%,较未掺杂的提升了8%。NCM电化学性能的改善归因于F能增强过渡金属层、锂层与氧层之间的结合力,提高材料的结构稳定性,同时还能降低电化学反应中的界面阻抗和电荷转移阻抗。（4）在掺K、掺F改性的基础上,对NCM正极材料进行了K、F阴阳离子共掺。K、F共掺杂时不仅仅大大降低材料中的阳离子混排程度,而且促进了材料二次颗粒进一步长大。电化学结果显示,共掺材料的初始放电比容量为186.5m Ah/g,循环50周后的容量保持率为92.8%,均远远高于单独掺K、掺F的材料。图45幅,表11个,参考文献119篇。