随着环境问题的日益突出以及电动汽车的迅猛发展,锂离子电池越来越多地被使用,对锂离子电池性能的要求也逐步提高。正极材料的比容量和循环稳定性低成为锂离子电池性能提升的障碍,因此提高锂离子电池正极材料的性能是当前研究者们的主要任务。高镍三元正极材料因理论容量较高(280mAh g^-1)具有极大的发展潜力,但存在的阳离子混排问题导致其循环性能较差。本文以高镍三元正极材料为研究对象,探究了水热温度、煅烧温度、煅烧过程中升温速率、煅烧气氛以及钠离子掺杂量对其物理化学性能的影响规律。采用水热法制备了LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂三元正极材料,并研究了水热温度和煅烧温度对其结构与形貌的影响。研究表明,水热温度在180²40℃之间制备的材料结晶度较好,而水热温度低于180℃会造成Ni²⁺沉淀不完全、结晶度较低。煅烧温度过高或过低对材料的结晶度、层状结构的形成都有不利的影响,最佳的煅烧温度为850℃,在该温度下制备的材料阳离子混排度最低,电化学性能较其它温度制备的材料有了很大的提高。LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料中存在阳离子混排的主要原因是Ni²⁺与Li⁺半径相似,而Ni³⁺半径与Li⁺半径差别较大,研究表明,通过降低煅烧过程中的升温速率和改变煅烧气氛为氧气可以使氧化反应更加充分,有利于将Ni²⁺氧化成Ni³⁺,从而有效降低材料中的阳离子混排度,材料的电化学性能也因此得到了明显地提高。其中水热温度为220℃、煅烧温度为850℃、煅烧升温速率为3℃/min、煅烧气氛为氧气的条件下制备的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料具有最佳电化学性能,在0.1C倍率下,其首次放电比容量高达144.4mAh g^-1,循环50周后容量保持率为81.9%,在2C电流密度下循环的平均放电容量仍有57.1mAh g^-1。采用熔盐法制备了Na⁺掺杂的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料,并研究了Na⁺掺杂量对材料电化学性能的影响及影响机理。研究表明,Na⁺掺杂进一步降低了材料中的阳离子混排度,而且Na⁺进入锂层起到支撑晶体结构的作用,有效提高了材料的放电容量和循环稳定性,其中Na⁺掺杂量为0.5%的材料具有最高的放电容量,其首次放电比容量达172.8mAh g^-1;Na⁺掺杂量为1%的材料具有最佳的循环稳定性,其在0.1C倍率下循环30周后的容量保持率高达92.2%。