为了解决能源危机和环境污染问题,人们对清洁能源的需求日益增加,锂离子电池的研发也备受关注。高比容量的三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO₂材料和富锂材料是目前极具发展前景的正极材料,但是其仍存在一些本征的缺点需要改善。首先,本文对高镍LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料的合成方法进行了探究,通过采用溶剂热法、共沉淀法和溶胶-凝胶法合成了不同形貌和粒径大小的高镍材料,结果表明,通过溶剂热法制备的高镍材料形貌为球形,粒径均匀,具有较高的比容量,在2.7-4.5 V的电压范围内0.1 C和0.5 C倍率下的首圈放电比容量分别为200.5和159.5 mA h g^-1,高于其他两种方法制备的样品。其次,采用上述的溶剂热法合成了LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.7Co_0.15Mn_0.15O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂五种不同镍钴锰比例的正极材料。LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂样品的倍率性能最佳,在0.1 C时的首圈放电比容量最高,为200.5 mA h g^-1,但是容量衰减程度最大。LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂循环稳定性最好,在0.5 C倍率下循环100圈后,容量保持率为81.6%。随着样品中Ni含量的降低,放电比容量逐渐降低,而容量保持率逐渐增加。对LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂材料进行表面改性研究,选用的包覆物为Al₂O₃、MgO和LiFePO₄/C材料。适量的包覆物可以有效提高LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂材料的倍率性能和循环稳定性,其中包覆1%Al₂O₃,1%MgO,10%LiFePO₄/C所得样品具有较好的电化学性能,在0.1 C时首圈放电比容量分别为191.7、197.6和187.2 mA h g^-1,在0.5 C倍率下循环100圈后容量保持率分别为82.3%、81.4%和82.1%,均高于包覆前LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂样品,其在0.1 C时首圈放电比容量为160.8 mA h g^-1,循环后容量保持率为79.5%。此外,采用溶胶-凝胶法制备出富锂正极材料Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂,并探究了不同的煅烧时间对富锂材料的形貌和电化学性能的影响。当煅烧时间为6 h时,Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂材料的一次颗粒粒径均匀且大小适中,具有较好的倍率性能和循环性能,其在0.5 C倍率下循环100圈后的放电比容量最高,为168.9mA h g^-1。采用球磨法在富锂材料表面包覆LiFePO₄/C。当LiFePO₄/C包覆量为15%时,样品的电化学性能最佳,在0.5 C倍率下循环100圈后的放电比容量为249.7 mA h g^-1,容量保持率为86.6%。