伴随社会经济的快速发展,能源的消耗越来越大,同时环境污染以及大气变暖的问题也日渐严重,从而导致传统化石燃料无法有效满足世界经济的快速发展。在此背景下,锂离子电池的应用与发展开始受到普遍关注。锂离子电池本身具备多方面的优势特征,包括能量密度高、循环寿命长、充放电容量大以及安全性较好等。锂离子电池正极材直接影响着锂电池性能优劣,所以在发展新型高能锂离子电池的过程当中,重点在于制备更高性能正极材料。与其他正极材料相比而言,富锂锰基层状正极材料具有较高的放电容量,最高可达250 mAh g-1,由此被普遍视作新一代锂离子电池备选正极材料。对于富锂层状正极材料来说,合成方法不同,则最终材料所具备的电化学性能也会存在差异。而对于同一种合成方法,不同的工艺参数也能够显著影响最终材料性能。因此,这就需要尝试应用多种方法,不同的工艺参数对富锂层状正极材料进行合成,选出最优的工艺参数。据此,本文以锰基富锂层状正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2作为具体研究对象,对富锂层状正极材料制备的相关问题进行了深入研究,以期通过调节试验参数,有效提升富锂层状正极材料所具备的电化学性能。通过溶胶凝胶燃烧法合成出了富锂层状氧化物Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13COo).13]O2,其中以尿素为螯合剂和燃料。考虑了不同的烧结温度和不同的溶剂对材料电化学性能的影响。不同温度、不同溶剂合成的样品通过X-射线衍射、场发射电子显微镜来表征其物理性质。烧结温度、溶剂对材料的电化学性能的影响则通过对恒电流充放电曲线、循环性能、倍率性能、电化学阻抗和循环伏安曲线分析来判定。800°C,水溶剂中合成的Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2在电流密度为20mAg-1的首次放电容量为255.8 mAh g-,循环50圈后,容量保持率为76.8%,同时相对于750°C、850°C及8000C乙醇溶剂中合成的样品具有更好的倍率性能。实验结果表明,使用水作溶剂,在800°C下合成的Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13CoO013]O2具有较好的电化学性能。采用溶液燃烧法制备富裡层状正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2,考察了保温时间对材料结构、形貌和电化学性能的影响,并在此基础上对比利用溶胶凝胶燃烧法来制备富裡层状正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2,考察不同实验方法对制备目标产物电化学性能的影响。实验结果表明:溶液燃烧法制备富锂层状正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的过程中,保温时间对所合成的材料的结构、形貌及电化学性能有较大的影响。选择850℃保温10h得到的样品SC-10具有较好的性能。在20 mA g-1电流密度下样品SC-10的首次充放电比容量为335.1 mAh g-1266.7 mAh g-1,库伦效率为80%。而同样条件下溶胶凝胶法制备的样品SCG-10首次充放电比容量为302.8 mAh g-1、229.3 mAh g-1,库伦效率为75.7%,均低于溶液燃烧法获得样品。在倍率性能测试中,随着倍率不断提高,样品SC-10倍率性能优势明显。在1000 mA g-1条件下测试,其可逆比容量依旧保持在70 mAh g-1。而且电化学交流阻抗谱显示溶液燃烧法制备的样品的电化学反应阻抗较小。采用了溶液燃烧法合成富锂锰基正极材料Li[Li0.2MnG.54Ni0.13Co0.13]O2,所选助燃剂分别为蔗糖和尿素,合成的材料分别命名为ZC和NC。通过观察样品ZC和样品NC的扫描电子显微镜照片能够看出,两者的形貌相差甚远,样品ZC团聚较严重、颗粒大,而样品NC则分散较为均匀、颗粒较小并且尺寸分布均匀。通过观察两个样品的XRD衍射花样,我们可以看到样品ZC的XRD衍射花样中具有两个杂相,说明助燃剂会影响所合成的材料纯度,进一步影响材料的放电比容量。样品NC在0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C和5C的倍率性下的放电比容量分别是 255.2 mAh g-1、201.7 mAh g-1 172.9 mAh g-1、145.6 mAh g-1、123.9 mAh百1和77 mAh g-1,相应的样品ZC的放电比容量分别是:136.5 mAh g-1 111.0 mAh g-1、86.7 mAh g-1、68.1 mAh g-1、49.4 mAh g-1 和 20.7 mAh g-1。由此可见,样品ZC的电化学性能远不如样品NC,说明尿素更有利于合成富锂锰基正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2。