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三元正极材料(LiCoxNiyMn1-x-y02)以其高比容量和巨大的开发潜力逐渐取代传统正极材料成为新能源材料领域的研究热点之一,本文以LiNi0.6C0.2Mn0.2O2三元正极材料为研究对象,通过高温固相法,将Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2前驱体合成为LiNi0.6C00.2Mn0.2O2正极材料,通过对烧结工艺的优化、利用Zn、Ti、Ru对正极材料进行掺杂改性以及使用PVP辅助进行尖晶石型LiMn204对正极材料的包覆改性来提高正极材料的电化学性能。采用XRD、SEM、TEM以及电化学性能测试对材料进行表征。以三元前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2和碳酸锂Li2C03为原料,研究了不同高温烧结温度对材料结构与性能的影响。结果表明:高温烧结温度的提高会使得LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的放电比容量与循环性能得到提升,适当的提高烧结温度有利于晶体的完善。高温烧结温度为850℃时,即500℃预烧5h,850℃高温烧结12h合成的正极材料表现出最大的放电比容量与最好的循环性能,在0.2C下首次放电比容量可达178.4mAh/g,在0.5C、2.8～4.4V下循环50次容量保持率达71.0%。将前驱体、碳酸锂与(ZnO、Ti02、Ru02)混合后烧结(500℃x5h+850℃x12h)制得不同阳离子掺杂的正极材料Li[(Ni0.6Co0.2Mn0.2)1-xMx]O2(M=Zn,Ti,Ru,x=0.01)结果表明:各阳离子掺杂并没有改变三元材料的层状结构,虽然少量的阳离子掺杂均降低材料的放电比容量,但是材料的循环性能与倍率性能得到显著改善,1%的Ru的掺杂材料拥有较高的比容量、优秀的循环性能与良好倍率性能,在0.5C、2.8～4.4V下,首次放电比容量达168.2mAh/g,,50次后循环容量保持率高达83.1%。采用湿法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助尖晶石型LiMn204包覆Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2的复合正极材料。结果表明,乙酸锰添加量为1.0wt%的复合正极正极材料具有高容量、良好的倍率与循环性能。该样品0.2C首次放电容量达182.7 mAh/g,在0.5C倍率下循环50次后其容量保持率为83.7%。PVP辅助的尖晶石型LiMn204包覆层提高材料的电子导电率,抑制了电极界面的副反应,进而提高了材料的电化学性能。