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当今世界,各种电子类产品都离不开锂离子电池,并且目前电动汽车的发展,也高度依赖锂离子电池,这归因于其高的能量密度,长的循环寿命等。然而目前锂离子电池的发展并不能完全满足市场发展的需求,其中低温条件下的电化学性能是限制其扩大应用的重要原因之一。在锂离子电池关键材料中,正极材料显得至关重要,其决定着锂离子电池系统的电压平台、使用寿命、能量密度等问题,同时正极材料对锂离子电池的低温性能也有着重要的影响。在目前的正极材料中,尖晶石结构的镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)因为高的电压平台、好的循环性能、低的合成成本,而受到广泛关注。目前对镍锰酸锂的研究主要集中在常温、高温性能的改性;电化学过程中的相转变,而关于镍锰酸锂低温性能的研究并不多。本文合成出高结晶度的不同物相镍锰酸锂,然后与固态电解质复合。系统的研究了物相对镍锰酸锂低温性能的影响,以及固态电解质表面修饰提高镍锰酸锂低温性能的方法。此外还验证了固态电解质在镍锰酸锂/钛酸锂全电池低温性能中积极作用。通过控制烧结工艺,制备出无序镍锰酸锂与有序镍锰酸锂,两种物相的镍锰酸锂微观形貌一致。但不同物相结构在低温下电化学性能表现不同。-20oC时无序镍锰酸锂有103.8 mAh·g-1的放电比容量,而有序镍锰酸锂只有89.2 mAh·g-1（0.04C恒流充放电）;当温低于0oC时,无序镍锰酸锂充放电过程中都能保持镍元素的两个电压峰,而有序镍锰酸锂能保持充电过程镍元素两个氧化电压峰,放电过程只有一个镍元素还原峰。交流阻抗图谱测试表明,无序镍锰酸锂在低温下有更小的电荷转移阻抗,更快的锂离子扩散速率。通过Pechini法制备出包覆量为2%锂铝钛磷/无序镍锰酸锂复合正极材料,与原始无序镍锰酸锂进行低温电化学性能的对比。当温度在-20oC时,复合正极材料放电比容量有82.24 mAh·g-1,而原始无序镍锰酸锂放电比容量只有48.10 mAh·g-1（0.1C恒流充放电）。交流阻抗图谱测试表明,包覆层能提高无序镍锰酸锂低温下的锂离子迁移速率,减小电荷转移阻抗。基于以上研究,制备出复合正极材料/钛酸锂全电池,也显示出优异的低温电化学性能。