尖晶石结构LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料因具有高工作电压、高能量密度等优点,被认为是高比能量动力锂离子电池首选的正极材料之一。基于其倍率性能和循环性能不能兼顾的问题,本文采用水热+高温锂化相结合的方法合成由一次亚微米颗粒组成的多孔结构二次颗粒LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料。重点研究了煅烧温度、水热时间和尿素/过渡金属摩尔比（U/TM摩尔比）对碳酸盐前驱体及LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料结构、形貌和电化学性能的影响。研究了煅烧温度对LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料的无序度提高。此外,煅烧温度对材料形貌影响较大,其中煅烧温度750°C制备的材料为一次亚微米颗粒组成的多孔结构二次颗粒,可在不影响材料倍率性能的前提下兼顾其循环性能,表现出最优的电化学性能。研究了水热时间对LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料结构、形貌和电化学性能的影响。XRD和FT-IR结果表明,随着水热时间的延长,材料的无序度先降低后升高。SEM观察发现,不同水热时间得到的样品均呈胶囊状,颗粒尺寸随着水热时间的延长先减小后略有增大。其中水热时间10 h制得的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料颗粒尺寸最小且分布最均匀,因此,虽然其无序度最低,但却表现出最优的电化学性能,10C放电比容量可达122.1mAh·g^-1,1C循环100次后的容量保持率为96.1%。研究了尿素/过渡金属摩尔比（U/TM摩尔比）对碳酸盐前驱体和LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料结构、形貌和电化学性能的影响。SEM结果表明,U/TM摩尔比对材料的形貌和颗粒尺寸都有影响,随着U/TM摩尔比增加,样品由类花生状形貌转变为胶囊状形貌,颗粒尺寸先减小后增加后又略有减小。其中U/TM摩尔比为2.0:1得到的LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料粒径最小最均匀,表现出最佳的电化学性能。