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尖晶石锰酸锂具有独特的三维隧道结构，有利于锂离子的嵌入和脱出，其作为动力锂离子电池正极材料，具有较高的功率和能量密度，并且因其资源储量丰富，成本低廉，安全性能高以及对环境友好等优点，受到研究者的青睐，成为当前锂离子电池正极材料研究的热点。但其在充放电过程中，由于锰的溶解及Jahn-Teller效应等原因，锰酸锂的比容量衰减比较快，尤其是在高温环境条件下，其循环性能非常差，制约了该材料的实际应用。本文以尖晶石锰酸锂为研究对象，重点进行了其容量，倍率和循环性能方面的改善研究：(1)高纯尖晶石LiMn2O4的合成及其性能研究：通过稀硫酸辅助水热法处理电解二氧化锰（EMD），可以除去混杂或镶嵌其晶格中的杂质离子，得到高纯的β-MnO2。并以其为前驱体与氢氧化锂混合得到高纯的尖晶石锰酸锂，电化学性能显示通过该方法合成的高纯锰酸锂正极材料具有良好的容量和常温循环性能，但高温循环性能没有明显改善。(2) LiAl0.1Mn1.9O4的简易合成及其性能研究：以EMD与Al(OH)3为原料，按Mn与Al摩尔比为19：1混和均匀，在高温850°C煅烧5h得到Mn1.9Al0.1O3。以其为前驱体与氢氧化锂混合得到尖晶石LiAl0.1Mn1.9O4，通过EDS元素分布分析，铝元素能够均匀分布在尖晶石LiMn2O4结构中，此方法合成简单，成本低，能够批量合成。电化学测试表明以此方法合成的LiAl0.1Mn1.9O4具有良好的高温循环性能，但由于Al元素的掺杂其容量性能低于纯的LiMn2O4。(3)多孔渗水球形和多面体类球形LiAl0.02Mn1.98O4的合成及其性能研究：通过控制结晶法合成球形MnCO3，在合成的过程加入一部分Al2（SO4）3代替MnSO4，合成出掺杂有铝元素的球形MnCO3，以其为锰源在600°C，1100°C预烧6h合成掺杂铝元素的球形Mn2O3和Mn3O4，并以其为前驱体合成多孔渗水球形LiAl0.02Mn1.98O4和多面体LiAl0.02Mn1.98O4。电化学测试表明合成的具有多孔渗水球形和多面体结构的LiAl0.02Mn1.98O4具有良好的高温容量，循环和倍率性能。