自从锂离子电池1990年实现商业化以来,已经得到广泛应用。随着科技的发展,人们对锂离子电池性能要求的也越来越高,Li Co O2作正极材料的锂电池已经不能满足用户的需要。因此,开发出新型的锂电池正极材料成为大幅度提高锂离子电池性能的突破点。Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2综合了Li Co O2、Li Ni O2、Li Mn O2三种正极材料的优点,由于三种过渡金属的协同效应,其综合性能优于其中任何一种一元正极材料。本文参考了共沉淀法的反应原理,采用水热法与固相反应法相结合的制备工艺合成锂离子电池复合正极材料Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2,并研究了制备过程中水热反应温度、反应时间、CTAB(Hexade cyltrimethyl ammonium Bromide十六烷基三甲基溴化铵)浓度对产物的影响。利用XRD、SEM、EDS对产物物相和形貌进行了分析表征,并利用电池测试系统对材料的电化学性能进行测试,通过对比试验得到了CTAB辅助水热法制备Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料的最佳工艺参数。实验结果总结如下:(1)根据理论探讨和实验证明方法结合证实,传统共沉淀法中常用的氨水络合剂本实验条件下并不能起到调节晶体成核和生长的作用。首先通过对氨水络合机理的研究,表明在本实验中并不需要氨水作络合剂,然后通过实验证明CTAB在该合成实验中体现出比氨水更好的效果。(2)对晶体成核和生长影响最大的是水热反应温度、时间与所添加表面活性剂的浓度,文中通过实验得到材料的最佳合成参数。水热反应温度对晶体的生长过程起到非常重要的作用,当水热反应温度过低时,材料粒子的生长过程受到抑制,Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2不能形成完整的层状晶体结构;随着反应时间的增加,晶体的结晶性不断增强。而当水热温度过高或者反应时间过长时,晶体生长说道促进,又容易出现团聚,影响材料的形貌和结晶性。根据对比实验得知,水热反应最佳反应温度为170℃,反应时间为12 h,在此反应条件下,晶体的生长速率与晶体成核速率相匹配,有利于特殊形貌Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料的合成。(3)文中通过CTAB在溶液中的作用机理的探讨,并通过不同浓度CTAB的对比实验,最终利用不同浓度的表面活性剂合成了形貌各异的Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2材料。通过对材料进行物相分析和电化学循环测试,表明添加了CTAB的样品比没添加时有了很大的性能提高。最重要的是,这为其他特殊形貌的正极材料的研究提供了很好的借鉴作用。