锂离子电池已被广泛应用于笔记本电脑、手机、照相机等小型电驱动设备。现代社会对能源存储装置的能量密度、功率密度、成本和环境影响等方面提出了更高要求,锂离子电池产业面临新的挑战,其关键是开发新型电极材料。本文围绕NiCo2O4分级结构、LiNixCoyO2分级结构材料的可控制备及其锂离子电池性能开展研究,取得了以下进展：1.调变了钴酸镍纳米材料的形貌,并揭示了分级结构在电化学储能中的优势。采用本课题组发展的水相共沉淀-煅烧相结合的方法,通过改变共沉淀剂制得了不同形貌的钴酸镍纳米结构材料,包括微米花状、海胆状、随机堆垛纳米片、实心颗粒等。研究了分级结构微米花和实心颗粒的电化学性能,发现分级结构的比容量和循环稳定性优于实心颗粒。在0.1 A g-1时,分级结构的首次放电比容量为1300 mAhg-1,循环20圈后比容量为376 mAhg-1;而实心颗粒的首次放电比容量为1096 mAhg1,循环20圈后比容量仅为112mAhg-1。对比实验显示分级结构C0304和实心颗粒C0304的电化学性能也有类似变化趋势,进一步表明了分级结构在电化学储能中的优势。2.首次制得了LiNixCoyO2分级结构,展现出优异的倍率性能和稳定性。以钴酸镍微米花为前驱物,通过高温固相反应制得了具有分级结构的LiNixCoyO2,用作锂离子电池正极材料时展现出高比容量、高倍率性能和优良稳定性,在0.1C电流密度下比容量达214 mA hg-1,循环300圈后比容量仍有144 mA hg-1,15C高倍率时比容量达101 mAh g-1。其优异性能源于其独特的分级介观结构,其纳米级粒子缩短了Li+扩散距离,增加了活性材料与电解液的接触面积,且多级孔道结构有利于电解液在电极材料内部的传输扩散,提高了其倍率性能；而多孔结构缓解了充放电过程因Li+嵌入／脱出引起的应力,提高了其循环稳定性。