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本论文采用一种组合热处理方法制备了尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4正极材料，其主要内容包括:溶胶凝胶法制备尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4正极材料，探讨了混合盐溶液以不同滴速加入络合剂对材料的影响、不同络合剂对其性能的影响、不同煅烧温度和煅烧时间对材料的影响并研究Co2+和La3+掺杂对LiNi0.5Mn1.5O4的影响。 采用溶胶凝胶法制备了5V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4。将混合盐溶液以不同速度加入草酸溶液中，对制得的LiNi0.5Mn1.5O4材料的结构、形貌和电化学性能会产生显著的影响。结果表明:将盐溶液以0.17 mL.sq的速度加入到草酸中，预烧温度为450℃，煅烧4小时，后900℃煅烧6小时制得的样品为粒径均匀的多面体，1C充放电初始容量达到135 mAh.gq，55次循环后的放电比容量保持率为96.26％。 采用Sol-Gel法成功合成了尖晶石LiNi0.5Mni.5O4正极材料，探讨了不同煅烧时间和煅烧温度下对合成LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的影响，并对合成的材料进行结构、形貌表征和电化学性能测试。XRD结果表明，所合成的产物均为Fd3m型尖晶石结构，都具有较好的结晶性，高温煅烧条件下，均存在微小的杂相LixNi1-xO特征峰。850℃煅烧6h所得材料的结晶度最佳。从循环图可以看出850℃煅烧6h所得的LiNi0.5Mn1.5O4正极材料各方面性能最好。材料850℃煅烧6h在1C下的初始放电比容量为123.88mAh.g-1，循环100次之后比容量为112.81 mAh.g-1，容量保持率分别为91.06％。 采用Sol-Gel法成功合成了尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4材料，探讨了不同络合剂对合成LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的影响。以酒石酸、马来酸和草酸为络合剂所制备的材料在1C下的初始放电比容量分别为103.91mAh.g-1、68.034mAh.g-1和135.00mAh.g-1，循环100次之后比容量分别为126.45mAh.g-1、86.92mAh.g-1和129.95mAh.g-1，容量保持率分别为121.69％、127.76％和96.26％。在三种络合剂中，以草酸为络合剂所制备的材料有着最高的初始容量和较高的容量保持率。 利用Sol-Gel法成功合成了掺Co2+产物和掺La3+产物。经过掺杂，LiNi0.5Mn1.5O4材料的循环性能得到改善，其中掺杂5％Co性能最佳。初始容量为，100次循环后，容量保持率为100％。从循环性能图可以看出，掺杂Co优于掺杂La;掺杂5％优于10％;掺杂Co或La优于无掺杂。