锂离子电池在高效储能等领域中发挥着重要作用,包括其中电动汽车和混合动力汽车以及用于间歇式可再生能源的智能电网。材料的倍率性能是衡量锂离子正极材料的重要参数之一,材料尺寸纳米化可以有效改善材料的倍率性能,因为其与电解液具有更大的接触表面积和更短的锂离子扩散路径,可以减少电极极化并提高容量。但是,纳米材料在与电解液之间具有更大的接触比表面积的同时,会加速活性物质的溶解和腐蚀,导致材料的循环性能很大程度的降低。所以,为了发挥纳米材料的优越性,应该首先有效地防止纳米粒子被含酸电解液的溶解和腐蚀,因此,对纳米级的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂作改性处理,电解液匹配改善循环性能,碳包覆提高导电性并且改善循环性能。本论文主要进行两方面的研究:第一,首次利用乙酸做络合剂采用溶胶凝胶法合成纳米级的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（NCMa）并与商业化的微米LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（NCMb）做了比较,NCMa在Li⁺和Ni²⁺间具有较低的阳离子混排。NCMa可以增加与电解质的接触面积,缩短Li⁺扩散路径并由此提高锂离子迁移率。由于NCMa与电解液之间具有更大的比表面积(5.2631 m² g^-1,NCMb的比表面积只有0.1932 m² g^-1),与电解液接触更充分。此外,为减少由NCMa引起的不利影响,使用双草酸硼酸锂（LiBOB）代替六氟磷酸锂（LiPF₆）作为电解质盐以增强NCMa的循环,因为LiBOB在电解质中产生相对较少的HF。经过ICP测试表明,NCMa在LiPF₆-基中相对于LiBOB-基电解液中活性物质锰腐蚀更严重,循环性能更差。值得注意的是,XPS测试表明,LiBOB在NCMa正极表面上形成相对稳定的钝化膜,使NCMa具有高容量、优异的倍率性能和超稳定的长循环性能。第二,采用绿色、新型、经济和可控的化学气相沉积（CVD）方法碳包覆纳米级的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（CVD-NCM）并与液相热蒸发法碳包覆相比,CVD-NCM表现出出色的倍率性能和强大的循环寿命。特别是高倍率10 C,CVD-NCM的放电容量高达104.5 mAh g^-1。在0.1 C下100次循环后,容量保留率分别高达94.29%和94.78%。与液相蒸发法相比,通过透射电镜观察到,CVD法包覆的样品具有更好的均匀性和更高的质量,进一步改善LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的电化学性能,特别是应用于电动汽车领域。