LiNi0.8Co0.15Al0.05O2由于具有成本低廉、比容量高、环境友好等优点，被认为是有发展潜力的替代LiCoO2并使用于动力设备领域的锂离子电池正极材料之一。但是LiNi0.8Co0.15Al0.05O2较差的循环稳定性、高温稳定性和储存性能影响了其大规模的应用。本论文致力于使用较为简便的方法，提高LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的循环稳定性、高温性能和储存性能。采用XRD和SEM表征制备材料的结构和表面形貌、元素分析测试制备材料中的金属元素含量、XPS表征材料的表面化学状态、恒电流充放电技术检测制备材料的充放电容量、交流阻抗(AC)技术研究电化学过程中的阻抗、循环伏安(CV)技术研究材料充放电过程中的相态变化和锂离子扩散。具体工作和结果如下:　　以Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2.035前驱体和LiOH·H2O混合并在高温下烧结制备得到LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。首先通过热重分析得知了较为合适的预烧和煅烧温度区间，接着系统考察了不同的预烧时间、煅烧温度、煅烧时间、混锂量对材料结构和电化学性能的影响。在优化工艺条件下得到的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料在2.8～4.3V电压范围内，以0.1C进行充放电，首次放电比容量达到192 mAh g-1，首次充放电效率为88.5％;在2.8～4.3V电压范围内，以2C进行充放电，首次放电容量为169 mAhg-1，100次循环后的容量保持率为86.6％。　　分别采用了NH4F对前躯体进行表面处理和NH4F对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2进行表面修饰两种方法研究NH4F改性NCA的作用。研究结果表明，二次改性方法对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的性能提升起到了正面的作用。XRD分析表明，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的结构发生了一定的变化，主要体现在c轴有小幅度增大，晶胞体积增大，锂离子层间距增大，镍锂混排程度有一定增大。EDS、ICP及XPS分析表明，F以离子的形式富集于材料的表面，一部分为LiF，一部分进入晶格替代了O离子，表面Ni的平均价态降低，表面Li2CO3含量明显减少。所有的改性材料放电比容量都有所降低，然而在2.8～4.3V电压范围内，2C条件下循环性能、高温性能都有所提高，另外储存性能和过充性能也有所提高。而NH4F对前躯体进行表面处理制备的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2不仅容量降低，而且循环性能也大幅下降，说明氟化铵不适合与前驱体混合并一起烧结。　　研究了二次还原性气氛处理LiNi0.8Co0.15Al0.05O2对其性能的影响。研究了不同氢气浓度、煅烧时间对材料电化学性能的影响，重点研究了煅烧温度对材料结构、形貌、表面状态的影响。研究结果表明，这些因素对材料的电化学性能都有一定影响，较大的氢气浓度、较长的还原时间都会导致材料表面过度还原，而还原温度的影响最为显著，当还原温度超过400℃时，材料整体层状结构将被破坏，性能严重下降。经过氢气还原处理的材料在2.8～4.3V电压范围内，0.1C条件下放电比容量有所降低，但是在2C条件下的循环性能有所提高。通过XPS分析发现材料表面Ni的平均价态降低了，说明可能形成了一层较为稳定的NiO结构。　　研究了不同的冷却方式对材料形貌、结构、表面化学状态、电化学性能和储存性能的影响。不同的降温方式制备的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在形貌上差异不大，但从XRD分析发现结构有一定的变化，主要体现在较快的降温速度条件下制备的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2具有更小的镍锂混排程度和更大的锂离子层间距。通过XPS分析发现快速冷却的材料表面Ni的平均价态较低，但通过滴定法测定发现材料整体的Ni平均价态差异不大，说明了快速冷却在材料的表面形成了一层惰性结构，NCA-F在2.8～4.3V电压范围内，2C条件下首次放电比容量为169 mAhg-1，循环200次后容量保持率为82％，而基体材料仅有76.6％。快速冷却的材料的储存性能也明显优于慢速冷却的材料。快速冷却材料表面的惰性层有效抑制了材料基体Ni3+的进一步还原，提升了其电化学性能。