随着社会的高速发展,锂离子电池已经被广泛的应用于各个领域,如便携式电子产品、混合动力汽车、航空航天和军事等领域。这是因为锂离子电池具有环境友好、比能量高、体积较小、质量较轻等优点。传统锂离子电池材料的比能量及循环寿命已无法满足人们的需求,更高比能量、更长循环寿命和更低成本的材料成为人们研究的对象。因此,成本较低、能量密度较高、绿色环保的富镍三元层状材料成为研究热点之一。但是,富镍三元层状材料存在着以下不足:第一,随着材料中Ni2+的增多,阳离子（Li/Ni）混排的趋势增大,会引起层状结构向无序结构及岩盐相的转变,造成不可逆的相变;第二,镍含量的不断增加使材料更容易和空气中的水和二氧化碳反应,使得表面结构被破坏;第三,在充电过程中形成的Ni4+具有很强的还原性,为了保持电荷平衡,会有气体释放,且极易与电解液发生副反应等。为了解决上述问题,研究者们对富镍三元层状材料进行了一系列的修饰改性,常见的改性方法有表面包覆、离子掺杂、梯度材料和电解液改性等,其中表面包覆和掺杂因成本较低、操作简单备受关注,研究发现表面包覆可以在一定程度上抑制富镍层状材料与空气中的水、二氧化碳等反应,表面形成的保护膜还可以抑制材料和电解液间的副反应,提高电极材料的结构稳定性和热稳定等性能;此外,为了抑制材料和电解液副反应的发生有研究者在电解液中添加某种添加剂,在一定程度上抑制了副反应的发生。为了解决富镍三元层状材料的不足,本文从材料自身结构和性质出发,再结合离子扩散通道和导电性等条件,选取了Li₂SnO₃和La₂Zr₂O₇两种不同结构和性质的材料对富镍三元层状材料LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（NCM622）进行修饰改性。两种材料修饰改性后的电化学性能均得到了提高,包覆材料能够抑制电解液对正极材料LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂的侵蚀和CEI膜的生长,减少了副反应的发生和材料在空气中的暴露度,提高了材料的结构稳定性。本论文的工作主要包括以下几个部分:1.Li₂SnO₃作为一种离子导通材料用来修饰富镍三元层状材料LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂。运用溶胶凝胶法成功的将Li₂SnO₃包覆在材料表面,经过电化学测试可知最佳的包覆量为0.5 wt.%。XRD、SEM、TEM等物理表征表明修饰后材料的体相并未改变;电化学数据结果显示Li₂SnO₃表面修饰后富镍三元材料的循环稳定性、倍率性能得到较大的提高。通过电化学老化实验测试,结果发现修饰层Li₂SnO₃可以抑制电解液对材料的腐蚀,减少了副反应的发生,抑制了表面CEI膜的生长,使LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂材料表现出较好的结构稳定性。2.运用溶胶凝胶法将热障涂层材料La₂Zr₂O₇包覆在NCM622正极材料的表面。由SEM、TEM、XRD物理表征结果证实包覆后并没有对材料的结构及形貌产生明显的影响。电化学测试结果表明修饰改性后循环稳定性、结构稳定性和热稳定性都有明显的改善。为了进一步探究La₂Zr₂O₇包覆层的作用机理,开展了电化学老化实验,通过SEM、XRD数据分析,经过La₂Zr₂O₇表面修饰的材料表面生成较少的CEI膜,过渡金属离子溶出较少,表现出良好的结构稳定性。