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高性能的正极材料在锂离子电池大规模应用到电动汽车和大规模的储能设备中起到关键作用。富锂层状正极材料，xLi2MnO3·(1-x)LiMO2（M=Ni,Co，Mn等），因其具有高的放电比容量（>250 mAh g-1）和高的放电电压而被广泛研究。但是富锂层状正极材料也存在首次充放电库伦效率低，循环性能差和电压衰减等问题，这些问题阻碍了富锂层状正极材料的大规模应用。针对这些问题，本论文做了以下工作： 分别采用溶剂热法和共沉淀法成功制备得到了 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2。结果表明，溶剂热法制备得到的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2尺寸均匀，形貌光滑。在0.1 C倍率下，首次放电比容量高达254 mAh g-1，循环50圈后，比容量保持在158 mAh g-1。共沉淀法制备得到了直径为3~4μ m的球形Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2，由于其层状结构混乱和较大的颗粒尺寸，使得其在0.1 C倍率下，首次放电比容量仅仅只有190 mAh g-1，首次库伦效率为59%。 首次采用湿化学法在 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2表面包覆一层纳米尖晶石结构的LiMn1.5Ni0.5O4得到一系列的尖晶石/层状的异质结构材料。结果表明包覆质量分数为2%的LiMn1.5Ni0.5O4得到的异质结构材料在20 mA g-1电流密度下，首次放电比容量达到264 mAh g-1，首次循环库伦效率达到82%，高于包覆前材料的比容量（237 mAh g-1）和库伦效率（74%）；在200 mA g-1电流密度下循环100圈后，放电比容量保持在192 mAh g-1，容量保持率高达94%。 首次采用溶剂热法成功制备了一种具有暴露{010}晶面族板状分级结构的Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2，并探讨了煅烧时间的影响。结果表明具有暴露{010}晶面族板状分级结构的富锂层状正极材料 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2具有优越的倍率性能和循环性能，在200 mA g-1，400 mA g-1和1000 mA g-1电流密度下，首次放电比容量分别高达228，218和204 mAh g-1，并且在1000 mA g-1电流密度下循环100圈以后，容量保持率高达91%。 本论文从合成方法，包覆改性，构建分级结构和晶粒择优取向出发，对所制备材料的形貌结构，电化学性能和形成机理等方面进行了研究。杰出的性能使得这种材料有望应用到高能量的电池，为改进阴极材料提供了新颖的思路。