LiNi0.8Co0.2O2层状化合物具有比容量高、成本低、污染小等优点，被认为是极具潜力的锂离子二次电池正极材料。但是LiNi0.8Co0.2O2的电化学性能还不够理想。实验表明，对LiNi0.8Co0.2O2进行掺杂改性和表面修饰可以进一步改善其电化学性能。 本文综述了锂离子二次电池和其正极材料的发展现状，对LiNi0.8Co0.2O2的制备工艺进行了探索；采用共沉淀法合成了前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2，再将其与LiOH·H2O混匀、高温烧结，制备出锂离子二次电池正极材料LiNi0.8Co0.2O2。对材料的微观结构进行了表征、对其电化学性能等进行了测试；重点对LiNi0.8Co0.2O2的掺杂改性或表面修饰改性材料的制备工艺与其电化学性能的关系进行了研究。 同时，采用密度泛函理论对LiNiO2和LiNi0.5Co0.5O2的嵌锂特性、电子自旋密度、态密度和化学键的键长等进行了计算。结果表明：LiNiO2中部分Ni被Co取代后，电池的放电平台有所提高；充放电循环过程中，材料的晶格畸变(Jahn-teller效应)明显减小，循环性能明显提高，计算结果与实验完全一致。密度泛函理论计算为掺杂改性可以提高镍酸锂的电化学性能提供了理论依据。在此基础上，对LiNi1-xCoxO2进行了系统地研究。结果表明：LiNi1-xCoxO2中LiNi0.8Co0.2O2的综合性能最好。对LiNi0.8Co0.2O2进行了掺杂改性和表面修饰等实验研究，分析了不同工艺条件对材料的结构和电化学性能的影响，总结出优化的前驱体合成工艺；根据热重分析(TG)确定了产物的烧结制备工艺，由等离子发射光谱(OES)分析确定产物组成，用X射线衍射(XRD)分析了产物的微观结构，用扫描电镜(SEM)观察了材料的微观形貌，用恒流充放电测试方法研究了材料的比容量和循环性能。 研究表明，用共沉淀法可以制备层状结构良好、电化学性能优越的掺杂或表面修饰LiNi0.8Co0.2O2正极材料。对掺杂改性LiNi0.8Co0.2O2的XRD分析和其充放电循环性能测试结果显示：不同元素的掺杂对材料电化学性能的影响不尽相同。Mn掺杂LiNi0.8Co0.2O2循环性能没有得到改善，而且材料的放电比容量下降较大；Al掺杂LiNi0.8Co0.2O2的放电比容量虽有所下降，但是其循环性能略有改善；而Zn掺杂LiNi0.8Co0.2O2的放电比容量和循环性能都有明显提高。以LiNi0.8Co0.2O2和LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2为例，其首次放电比容量分别为183mAh·g-1-Ⅰ-和200mAh·g-1(0.5C，3.0～4.2V，vs.Li+/Li)，第50次放电比容量分别为168mAh·g-1和190mAh·g-1。Mg掺杂也提高了LiNi0.8Co0.2O2的综合电化学性能，LiNi0.78Mg0.02Co0.2O2的首次放电比容量为190mAh·g-1，50次循环以后放电比容量为179mAh·g-1，160次循环以后放电比容量仍有155mAh·g-1。 选择LiCoO2、Al2O3和MgO等对LiNi0.8Co0.2O2进行表面修饰后，材料的首次放电比容量略有下降，但材料的循环性能均有所提高。LiNi0.8Co0.2O2以及在LiNi0.8Co0.2O2的表面包覆LiCoO2、Al2O3和MgO材料的首次放电比容量分别为190mAh·g-1、188mAh·g-1、185mAg·g-1和184mAh·g-1(0.1C，3.0～4.2V，vs.Li+/Li)。60次循环以后放电比容量分别保持在176mAh·g-1、178mAh·g-1、175mAh·g-1和172mAh·g-1以上。第60循环的比容量与第一循环放电比容量的比值分别为0.922、0.948、0.948、和0.937，表面包覆提高了材料的循环性能。 对LiNi0.8Co0.2O2同时进行掺杂和表面修饰可以得到电化学性能优良的正极材料。LiCoO2包覆LiNi0.78Zn0.02Co0.2O2的首次和第160次放电比容量分别达到200mAh·g-1和180mAh·g-1(0.1C，3.0～4.2V，vs.Li+/Li)，表现了很好的电化学性能。