在人类社会更加重视节能、环保的今天,锂离子电池正在扮演着越来越重要的角色。我们从实际应用角度出发,分别选取4V和5V锂离子电池正极材料中具有一定发展前景的两种材料入手,对其制备条件、结构特点、物理性质及电化学性能进行了系统的研究。对于4V正极材料,我们以层状镍锰基正极材料LiNi_xMn_yM_1-x-yO₂（M=Li,Co,Cr）为出发点,通过对其结构和电化学性能进行对比分析,最终选取层状LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂材料为重点研究对象。采用各种测试方法对其进行深入研究。建立起材料结构与电化学性能之间的联系,从本质上揭示出影响材料电化学性能的因素,探索提高和改善其电化学性能的有效方法。对于5V正极材料,我们选取反尖晶石结构的LiNiVO₄材料为研究对象。对其晶体结构、元素价态和磁学性质进行表征,并通过XRD和Raman光谱研究了锂离子脱出过程中,材料晶体结构的长程有序和短程局域结构的变化。采用纳米级的Al₂O₃对LiNiVO₄材料进行表面包覆处理,以此改善材料的颗粒形貌,提高电化学循环性能。此外,通过对锂离子电池体系中电极过程动力学的研究来揭示电极材料的储锂机理。分析该过程中的动力学速率控制步骤,结合材料自身晶体结构特点,研究充放电过程中电池内阻增大的原因,探索解决方案。