锂镍氧系列电极材料是当前锂离子电池新一代正极材料的研究热点之一,但是由于该系列材料存在着诸如制备困难、热稳定性差、循环性能差等问题而不能实际应用,必须对其进行合成优化和性能改性。本文采用XRD、SEM、热分析和电化学测试等研究方法,从合成方法、结构特征、电化学性能等多方面对锂镍氧系列电极材料进行了系统深入地研究,制备出了性能良好的锂镍氧系列电极材料,并浅析了钛的掺杂对电极材料的作用机理。采用传统共沉淀工艺在空气气氛中成功地合成出了二元LiNi1-xAlxO2(0<x≤1/2)层状固溶体系列,综合考察了不同锂源、预处理方式、锂的配比量、焙烧温度等条件对合成产物的结构和性能的影响,确定出了最佳合成工艺:以硝酸锂为锂源,超声波作为分散动力源,锂源与镍铝金属盐摩尔比为1.05:1,700℃下焙烧16h的LiNi0.8Al0.2O2样品电化学性能最佳,在2.8~4.40V之间,0.2C的倍率放电可逆容量达130.7mAh·g-1。本文在传统共沉淀工艺的基础上,提出了一种新型的共沉淀制备工艺,引入超声波取代搅拌作为分散动力源,以氢氧化锂作为沉淀剂和锂源,分经两段焙烧工序制备锂离子正极材料。该工艺相比于传统工艺省去了洗涤,过滤和转移等繁琐的工序,显得更加简洁和容易操作。并在空气气氛下,采用新的共沉淀工艺合成出了三元LiNi0.8Al0.2-xTixO2(0<x≤0.2)层状固溶体系列,详细研究了该系列材料的结构和电化学性能,并浅析了钛掺杂作用的机理。XRD和SEM分析表明,该系列材料全部为标准的α–NaFeO2层状结构固溶体,产物颗粒均匀,呈球形或椭球形,粒径大约在0.5~1μm左右。电化学测试表明, LiNi0.8Al0.1Ti0.1O2可逆容量达168.7mAh·g-1 ,相对于LiNi0.8Al0.2O2电极材料来说比容量提高了29%,同时表现出优越的倍率放电性能。