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随着电子产品，电动汽车等对储能设备的要求日益提高，发展高能量密度、长循环寿命的锂离子电池成为一种趋势。正极材料作为锂离子电池的的一部分，它的性能对锂离子电池的性能起着至关重要的作用。然而目前应用的几种正极材料比容量偏低，并不能完全满足高比能电池的需求。近年来，富锂层状正极材料Li(Li1/3-2x/3NixMn2/3-x/3)O2因其具有超过250mAh g-1的比容量、良好的循环稳定性而受到广泛关注，展示出了良好的应用前景。但此材料在首周的高压充电过程中有O2的放出，此过程导致了较大的首周不可逆容量损失。此外，材料本身导电性较差，在一定程度上限制了其大倍率性能。本论文希望改进富锂材料的合成方法，在此基础上通过表面包覆进一步提高其首周库伦效率和大倍率性能。 首先，为改善材料的大倍率性能，提高Li+的电导率，需要制备颗粒大小均匀，晶粒尺寸较小的纳米材料。喷雾干燥法可以将需要干燥的物料分散均匀，且制备的材料颗粒较小，形貌均一。本文通过此方法制备了富锂层状正极材料Li(Li0.17Ni0.25Mn0.58)O2。结果表明，合成的材料为类球形，晶粒尺寸100-200nm。在电压范围2.0-4.8V，电流密度为30mAg-1时，材料首周放电比容量达260.8 mAhg-1，80周后容量为226.4 mAh g-1，容量保持率为86.8％;在5C倍率下，放电比容量为146.3 mAh g-1，倍率性能优于其它方法制备的材料。 其次，为了降低材料的首周不可逆容量损失，抑制O2的析出和材料在电解液中的溶解，可以在富锂材料表面包覆金属氧化物，包覆层可以避免富锂正极材料和电解液的直接接触，同时可以使富锂正极材料在首周充电后保留更多的氧空位，从而提高材料的放电比容量。本文选取原料易得、价格低廉、具有电化学活性的金属氧化物MnO2为包覆层。在0.1C时，MnO2包覆的Li(Li0.17Ni0.25Mn0.58)O2首周放电比容量达295.4mAh g-1，首周不可逆容量损失由62.4 mAh g-1降低为33.5 mAh g-1，首周库伦效率由80.3％提高到了89.8％。在1C倍率下，首周放电比容量达到233.2 mAh g-1，大倍率性能也得到了改善。 再次，为提高材料的循环稳定性和大倍率性能，可以在富锂正极材料表面包覆具有聚阴离子的锂盐，聚阴离子可以稳定材料的结构，有效地阻止电解液中的氢氟酸对活性材料表面的腐蚀，提高热力学稳定性，含有锂的盐可以提高锂离子电导率。因此本文首次采用具有聚阴离子的锂盐Li-Mn-PO4包覆富锂层状氧化物Li(Li0.17Ni0.25Mn0.58)O2。当Li-Mn-PO4包覆量为5％，且焙烧温度400℃时，0.1C时首周放电比容量为293.3 mAh g-1，5C时首周放电比容量为181.4 mAhg-1，290周后为109.6 mAh g-1;当焙烧温度增加到500℃时，材料在80周后的容量为260.8mAh g-1。400℃Li-Mn-PO4包覆的样品具有高的首周放电比容量和大倍率性能，500℃Li-Mn-PO4包覆的样品具有优异的小倍率循环性能。包覆材料Li-Mn-PO4和本体材料Li(Li0.17Ni0.25Mn0.58)O2之间的界面相互作用是反应动力学和循环性能提高的主要原因。 总之，本文探究了富锂正极材料Li(Li0.17Ni0.25Mn0.58)O2的合成方法，通过表面包覆氧化物和磷酸盐的方法降低了材料的首周不可逆容量损失，提高了首周库伦效率，同时，循环稳定性和大倍率性能也得到了明显改善。这种方法对其它正极材料的开发也有一定的借鉴意义。