本文采用固相合成法制备了LiMn<,1-x>M<,x>O<,2>(0≤1,M为Co、Ni、A1,Ti、Mg、Y中的一种或几种)系列嵌锂化合物。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热差热重分析及电化学测试等方法，系统研究了合成条件如原材料种类和配比、合成温度、合成气氛等对材料结构及电化学性能的影响。 对LiMnO<,2>材料的初步合成及微量掺杂改性研究发现，通过对反应气氛、烧成温度及Li／Mn比等工艺条件的精确控制能够制备出纯相的LiMnO<,2>材料，但即使采用微量的Co、Al掺杂后也无法抑制该材料在充放电循环过程中向尖晶石结构的转化，因而无法获得单一平滑的放电平台。 进一步的实验发现，采用Ni、Co大量掺杂而制备出的LiMn<,1／3>Ni<,1／3>Cot<,1／3>O<,2>材料具有稳定的层状结构和单一的放电平台，是一种极具潜力的锂离子电池正极材料。为优化合成的LiMn<,1／3>Ni<,1/3>Co<,1/3>O<,2>正极材料电化学性能，对锂源及过渡金属源进行了筛选，并考察了不同的Li／(Mn+Ni+Co)比对材料结构性能的影响，结果表明采用Li<,2>Co<,3>及Mn<,1／3>Ni<,1／3>Co<,1／3>(OH)<,2>分别作为锂源及过渡金属源、Li／(Mn+Ni+Co)为1-1.05时合成的LiMn<,1／3>Ni<,1／3>Co<,1／3>O<,2>材料具有更适合加工的粒度和较为理想的电化学性能。 对LiMn<,1/3>Ni<,1/3>Co<1/3>O<,2>的合成反应过程进行较为深入的研究和探讨，对Li<,2>CO<,3>与 Mn<,1/3>Ni<,1/3>Co<,1/3>(OH)<,2>按Li／(Mn+Ni+Co)=1∶1.05混合组成的反应体系进行热重分析，并以此为基础通过实验考察了不同的预烧及烧结温度对材料电化学性能的影响，发现经过730℃预烧和900℃最终烧结的材料具有较高的充放电容量和良好的循环性能。 选择A1、Y、Ti、Mg作为掺杂元素，对LiMn<,1/3>Ni<,1/3>Co<1/3>O<,2>材料进行掺杂改性研究，结果表明采用Ti的掺杂不仅改善了LiMn<,1/3>Ni<,1/3>Co<1/3>O<,2>材料的循环性能，使其在经历20次充放电循环后容量保持率达到了98％，而且大幅提高了材料的充放电效率和放电电压平台，实验中制备的Ti掺杂样品材料首次充放电效率和电压平台分别达到了85.6％和86.7％，首次放电容量达到135mAh／g。