随着科技的发展,电子产品不断更新换代,对高容量电池的发展提出了更高的要求。其中,锂离子电池受到越来越多的关注。在众多正极材料中,富锂锰基固溶体正极材料因具有特别高的比容量、原料成本低等优点,被认为是新一代的锂离子电池正极材料最有力的竞争者。本论文采用固相烧结法,制备层状的α-NaFeO2型富锂锰基固溶体Li1.2Mn0.56-xMxNi0.16Co0.08O2(M=Ti、Al)正极材料,用硫酸铵(NH4)2SO4对Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2材料进行表面处理。通过XRD、充放电测试、循环伏安测试、交流阻抗测试、红外光谱测试、扫描电镜等现代表征手段对材料的理化性能等进行研究,探讨了不同掺钛量、掺铝量对材料电化学性能的影响,以及不同浓度的硫酸铵(NH4)2SO4表面处理剂对材料电化学性能的影响。主要研究结果如下:1、通过固相烧结法制得具有α-NaFeO2型层状结构的富锂锰基固溶体材料。理论组成为Li1.2Mn0.544Ti0.016Ni0.16Co0.08O2具有最优的电化学性能,该样品在20、200、400、1000mA/g的电流密度下,首次循环的放电容量分别为217、165、143、133 mAh/g,第40循环的放电容量分别为210、184、161、130 mAh/g,材料的倍率性能得到改善。该样品的电化学反应受电荷传递阻抗和锂离子扩散的Warburg阻抗控制,掺钛后样品的电荷传递阻抗减小。2、理论组成为Li1.2Mn0.552Al0.008Ni0.16Co0.08O2具有最优的电化学性能,该样品在20、200、400、1000mA/g的电流密度下,首次循环的放电容量分别为222、174、167、131 mAh/g,第40循环的放电容量分别为217、195、166、146 mAh/g。研究表明,掺铝改善了材料的循环性能和倍率性能。3、经过0.050 g/cm3硫酸铵表面处理的Li1.2Mn0.56Ni0.16Co0.08O2样品具有最优的电化学性能。在20 mA/g电流密度下,样品首次循环的库仑效率为96%,而未处理样品的首次循环库仑效率仅为72%。在20、200、400、1000 mA/g电流密度下,首次放电容量分别为240、197、189、157 mAh/g,经过40个循环后,其放电容量分别为229、202、187、137 mAh/g。硫酸铵表面处理后,材料的首次循环不可逆容量减小,库仑效率增大,材料的放电比容量升高。