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锂离子电池是环保的二次电池，由于有高的电压与高能量密度，它们广泛应用于移动电话、计算机和其他高能量的电器中。锂离子电池还可以进一步提高其性能和减小其价格，锂钴氧是当前应用最广泛的商品的锂离子正极材料，它有比较好的容量和可逆性能，其缺点是高的价格和钴有毒。锂镍氧和锂锰氧这些材料被广泛研究，虽然取得了一些进展，但实际的应用中依然有许多需要解决的问题。层状的LiNi0.5Mn0.5O2是便宜、无毒和有很高的放电容量(理论比容量是280mAh/g)，它比锂锰氧更高的容量，比锂镍氧更好的稳定性，显示了比较好的性能，有希望替代钴酸锂成为锂离子电池的商品的正极材料。
在本论文中，层状的正极材料LiNi0.5Mn0.5O2采用溶胶一凝胶法合成。样品用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)、充放电测试等方法对材料进行结构分析与电化学性能测试。实验结果显示样品在950℃灼烧12h时的样品材料LiNi0.5Mn0.5O2具有最小的离子混乱度，比较好的层状结构和电化学性能，此材料组装成电池，在2C倍率和2.8-4.2V条件下放电时，首次放电容量为133.8 mAh/g，循环30次以后降为128.2mAh/g，循环效率95.80％。
用二氧化钛对于材料LiNi0.5Mn0.5O2进行包覆改性，研究结果显示，少量的包覆并没有改变晶体结构，而是提高了材料电化学循环性能。掺杂质量分数分别是1.0％、2.0％的材料，室温下以2C倍率和2.8-4.2V条件下放电时，初始放电容量分别是135.1 mAh/g、128.5 mAh/g，循环30次以后分别是133.2 mAh/g、126.4mAh/g，循环效率分别是98.6％、98.4％，包覆量为1.0％的材料表现为更佳的电化学性能。研究表明，用Al2O3包覆也是表现相似，能提高材料的电化学循环性能。
实验结果表明，少量的铝(Al=0.05)掺杂材料Li(Ni0.5Mn0.5)1-xAlxO2以后，材料的结构并没有变化，减少了离子的混乱度，而当掺杂量为x=0.1时，材料的离子混乱度增加。充放电测试表明LiNi0.475Mn0.475Al0.05O2和LiNi0.45Mn0.45Al0.1O2在2C倍率放电时，初始放电容量分别为135mAh/g、112mAh/g，循环30次以后分别为133 mAh/g、80.2 mAh/g，循环效率分别是98.5％、70.1％。说明掺杂量影响材料的放电容量与循环性能，掺杂量为x=0.05时表现比较好的电化学性能。