随着国家政策的扶持和市场的需求,新能源汽车发展迅速,锂离子电池作为新能源电动汽车的“心脏”,其重要性日益显著。如今,镍基正极材料凭借高比容量、低成本的优势,成为动力锂离子电池领域的新兴力量,但是,镍基正极材料也存在循环寿命不长、安全性能低等问题。鉴于此,本文以Ni-Mn固溶的镍基正极材料LiNi_0.8Mn_0.2O₂为研究对象,探究最佳的合成工艺,并讨论合成工艺对材料的物理化学性质及电化学性能的影响。另外,为了进一步提升LiNi_0.8Mn_0.2O₂材料的性能,对其进行了添加氧化物及掺杂钴元素的改性,也讨论了改性对材料的物理化学性质和电化学性能的影响,并得出相对更优的改性手段。⑴采用共沉淀法合成球形前躯体Ni_0.8Mn_0.2（OH）₂,混合LiOH·H₂O（过量10%）通过高温烧结制备出锂离子电池镍基正极材料LiNi_0.8Mn_0.2O₂。结果表明:800℃纯氧气氛（0.6L·min-1）下煅烧12小时合成的材料晶型完整,是典型的六方晶系α-NaFeO₂型结构,材料平均粒径在10μm左右,该材料在25℃、2.75-4.2V、0.2C充放电条件下,首次放电比容量达173.6m Ah·g-1,循环95次后,容量衰减9.3%;当截止电压提高到4.3V时,循环100次后容量衰减10.4%。⑵添加氧化物可以改善材料的循环稳定性及高低温放电性能,例如添加Al2O3的量为0.5%的材料,其循环性能优于未添加的原始材料,在25℃、2.75-4.3V、0.2C循环100次后,容量衰减5.9%,该材料在55℃温度下1C放电效率达69.3%,在-20℃温度下0.2C放电效率达71.7%。材料添加1%ZrO2时,在25℃、2.75-4.3V、0.2C充放电条件下,首次放电比容量达182.6mAh·g-1,循环100次后,容量衰减5.2%,该材料在55℃温度下1C放电效率达71.3%,在-20℃温度下0.2C放电效率达72.9%。⑶钴掺杂可以有效提高材料的阳离子有序度,与未掺杂材料相比,掺钴后的材料LiNi_0.8Co_xMn_0.2-xO₂（x=0.05,0.1,0.15）其循环稳定性得到明显提高,x=0.15的材料,在25℃、2.75-4.2V、1C充放电条件下,首次放电比容量达180.0mAh·g-1,循环300次后,容量仅衰减4.2%;在25℃、2.75-4.3V、0.2C充放电条件下,首次放电比容量达192.3mAh·g-1,100的循环的容量衰减为2.5%。该材料在55℃和-20℃条件下的放电性能也很优越:在55℃温度下1C放电效率达71.2%,在-20℃温度下0.2C放电效率达77.1%。另外,采用XPS确定了LiNi_0.8Co_0.15Mn_0.05O₂中的Ni、Co、Mn元素价态,并利用TEM技术分析了该材料循环前后的结构、形态变化。