能源的使用维持着社会的正常运转,但当今社会化石燃料等能源的过度使用造成严重的能源短缺和环境问题,因此需要提高清洁可再生能源的使用比例。但像太阳能等清洁可再生能源在时间和空间上分布不均,难以被全人类所共享,所以需要发展储能技术,将清洁可再生能源存储并提供给全人类。在各类储能技术中,锂离子电池因其高电压和高能量密度被广泛运用在手机等移动电子设备上,但是现今锂离子电池主流正极材料LiCoO₂由于比容量低、价格昂贵、具有毒性等劣势难以适应电动汽车等未来发展方向,在众多替代性材料中,LiNiO₂因其高比容量、低成本和低毒性等优点受到广泛关注,但LiNi0₂自身晶格结构不稳定,在长时间循环和高温下容易发生结构转变而降低电池性能。因此我们在LiNiO₂材料中掺杂Co³⁺以提供循环稳定性,掺杂Al³⁺以提供高温稳定性,制成LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）材料。然而LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂表面稳定性差,易与空气中H₂O和C02发生反应,生成LiOH和Li2C03影响涂膜质量,并且在电池充放电过程中易与电解液发生副反应,生成副产物附着在电极材料表面,降低电池循环性能和大倍率充放性能。因此,本文将研究Na₂S₂0₈滴加速率对共沉淀制备NCA前驱体Ni_0.8C_0.15A1OOH和NCA产物的性能影响,研究LiOH·H₂O和预烧结温度对固相烧结法制备产物NCA性能的影响,和A1PO₄包覆量对液相合成法制备A1P0₄包覆NCA性能的影响。首先,本文通过共氧化-结晶法制备NCA前驱体Ni_0.8Co_0.15Al_0.05OOH,再与LiOH·H₂0混合通过高温烧结制得产物NCA,并研究氧化液Na₂S₂O₈滴加速率与前驱体Ni_0.8Co_0.15Al_0.05OOH、产物NCA结构与性能的关系。实验表明,氧化液Na₂S₂O₈滴加速率升高,则NCA前驱体中Ni（OH）₂成分降低,α-Ni（OH）₂相成分增加,前驱体颜色由绿转黄,产物NCA首圈放电比容量升高,首圈库伦效率先升后降,循环稳定性先升后降。当氧化液Na₂S₂O₈滴加速率为20mL/min时,产物NCA电化学性能最佳,首圈放电比容量为150.1 mAh/g,首圈库伦效率为92.3%,50圈循环后放电比容量为133.6 mAh/g,容量保持率为89%,平均每圈衰减仅为0.22%。其次,本文通过固相烧结法将NCA前驱体与LiOH·H₂0混合,再在高温下烧结制备产物NCA,并研究LiOH·H₂O量和预烧结温度对产物NCA性能的影响。LiOH·H₂O量增加,则产物NCA首圈放电比容量增加,首圈库伦效率提高,循环稳定性先增后降。当LiOH·H₂O过量3%时,产物NCA电化学性能最佳,首圈放电比容量为176.1 mAh/g,首圈库伦效率为80%,50圈循环后放电比容量为172.2 mAh/g,容量保持率为97.7%,平均每圈衰减仅为0.05%。预烧结温度上升,则产物NCA首圈放电比容量增加,首圈库伦效率提高。当预烧结温度为750 ℃C时,产物NCA电化学性能最佳,首圈放电比容量为202.5 mAh/g,首圈库伦效率为88%。最后,本文通过液相合成法在NCA材料表面包覆均匀AlPO₄薄膜,并研究AlPO₄包覆量对产物NCA性能的影响。AlPO₄包覆量增加,则NCA首圈放电比容量减少,首圈库伦效率降低,循环效率先升后降,大倍率充放性能先升后降。当AlPO₄包覆量为NCA质量的1%时,AlPO₄包覆NCA性能最佳,首圈放电比容量为192mAh/g,首圈效率为86%,100圈循环后放电比容量为174 mAh/g,容量保持率为92%,平均每圈衰减仅为0.08%,10C下放电比容量为110mAh/g。综上所述,本文系统性研究了NCA材料的前驱体制备、产物烧结和表面包覆过程,得出一系列结论,同时也为未来NCA材料的制备与改性研究奠定了一定基础。