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锂离子电池富锂层状正极材料xLi2MnO3(1-x)LiMO2(M=Co，Fe，Ni1/2Mn1/2)是由层状Li2MnO3与LiMO2按不同比例形成的固溶体，实际可利用比容量大于200mAh g-1，并且具有特殊的充放电机制，较宽的充放电电压范围，以及价格低廉，对环境友好，安全性好等优点，因此这类材料被认为是当前商业化LiCoO2很有前景的替代品。富锂正极材料也有其固有的劣势：(1)首次不可逆容量损失较大。(2)对电池进行充放电测试时，高截止电压一般为4.8V，高电压会导致电解液分解，从而破坏电极溶液界面的稳定性使容量衰减。(3)富锂层状正极材料中，Li2MnO3成分导电性差从而导致材料的倍率性能变差。为了克服以上缺陷，可以采用优化制备的工艺条件，体相掺杂的方法提高材料的电化学性能。通过优化工艺的溶胶凝胶法制备高容量锂离子电池富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2。以草酸替代柠檬酸作为螯合剂，改进后所用螯合剂质量仅为传统的36%。采用分段煅烧法，降低煅烧温度，缩短煅烧时间。通过X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)对材料的结构和微观形貌进行表征，并用充放电测试、循环伏安法和交流阻抗法探究了材料的电化学性能。结果表明，材料的容量得到了进一步的提高，并且表现出优异的循环性能：在室温下，0.1C倍率，2.0-4.8V电压范围内，首次放电比容量高达277.3mAh g-1，循环50次之后的容量剩余272.8mAh g-1，容量保持率为98.4%。通过溶胶凝胶法成功合成了锂离子电池富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2，并且将微量的Mo元素掺杂进该材料。通过X射线衍射光谱法(XRD)，探索Mo元素掺杂对材料结构的影响。掺杂微量的Mo元素使得材料的层间距增大，有利于锂离子在正负极材料之间进行脱嵌。通过循环伏安测试(CV)可知，掺杂Mo元素后，电化学体系的极化减小，锂离子扩散系数(DLi)增大，材料具有更快的电化学过程。因此，掺杂Mo元素的富锂正极材料Li(Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54)0.97Mo0.03O2具有优异的倍率性能和循环性能。在室温下，2.0-4.8V的电压范围内，当充放电倍率达到5C时，其首次放电比容量为149.3mAh g-1，循环50次后的剩余容量为144.0mAh g-1，容量保持率高达96.5%。通过溶胶凝胶法成功合成了锂离子电池富锂正极材料Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2，并且将微量的Mg元素掺杂进该材料。通过充放电测试可知，掺杂Mg元素后的材料Li(Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54)0.98Mg0.02O2表现出了优异的电化学性能。在室温下，2.0-4.8V的电压范围内，以0.2C的倍率进行充放电循环时，其首次放电比容量为275.8mAh g-1。当充放电倍率达到5C时，其首次放电比容量为160.5mAh g-1。通过X射线衍射光谱法(XRD)，探索Mg元素掺杂对材料结构的影响。掺杂微量的Mg元素使得材料的层间距增大，六边形结构变得更加稳定，有利于锂离子在正负极材料之间进行脱嵌。通过循环伏安测试(CV)可知，掺杂Mg元素后，电化学体系的极化减小，锂离子扩散系数(DLi)增大。因此，掺杂微量Mg元素可以有效提高富锂正极材料的倍率性能和循环稳定性。