锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、工作电压高和无记忆效应等特点受到广大研究工作者的青睐,其中正极材料是决定锂离子电池电化学性能和成本的关键性因素。层状结构LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料在Ni、Co和Mn三种元素的协同作用下,表现出高比容量、宽电压范围、低毒性、安全性好和价格低廉等优势,被认为是最有前景的锂离子电池正极材料之一。但是,LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料仍存在阳离子混排和电子电导率较低等缺点,影响材料的循环性能和倍率性能。针对这些问题,通常采用形貌结构的调控、元素掺杂和表面修饰等手段进行电化学性能的改善。本文以制备具有高电极-电解质接触面积、短Li⁺传输途径和有效缓冲作用的一维结构的层状LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料为主要路线,采用不同的制备工艺来进行材料形貌结构的调控,并通过元素掺杂对材料进行改性研究,以获得高比容量、长循环寿命的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料。主要内容如下:（1）以β-MnO₂单晶纳米棒为模板和Mn源,通过简易的模板法和热处理合成了LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂单晶纳米棒材料（NR-LNCM）。与本文中传统共沉淀法制备的块状LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料（B-LNCM）相比,NR-LNCM纳米棒材料表现出更优异的电化学性能,在0.5 C下,首次放电比容量为189.0 mAh g^-1,循环200圈后放电比容量仍可以保持在170.5 mAh g^-1,保持率高达90.2%。此外,首次充放电过程中的非原位XRD测试证明了NR-LNCM纳米棒材料具有很好的结构可逆性和稳定性。（2）以海藻酸钠凝胶为纺丝液,硝酸镍钴锰盐溶液为凝固浴,通过湿法纺丝法成功合成具有超薄片状和中空特性的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（LNCM）纤维材料,在750℃下煅烧12 h,可以获得颗粒尺寸均一、孔隙较多、层状结构明显和阳离子混排程度较低的LNCM中空纤维。对前驱体材料进行压片处理,在0.5 C的电流密度下,LNCM电极的首次放电比容量为173.5 mAh g^-1,充放电循环200圈后放电比容量为143.3 mAh g^-1。（3）为了探讨Mg掺杂改性对材料电化学性能的影响,以海藻酸钠凝胶为纺丝液,硝酸镍钴锰镁盐溶液为凝固浴,成功制备出具有超薄片状、中空结构和Mg掺杂特性的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂纤维材料(Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_0.99Mg_0.01O₂,Mg-LNCM)。结果表明:Mg-LNCM表现出比LNCM更优异的电化学性能,在0.5 C下,Mg-LNCM电极的首次放电比容量为202.7 mAh g^-1,充放电200次后放电比容量仍可以保持在180.5 mAh g^-1。