现代社会对能源的需求，大大促进了锂离子电池的发展，这也使锂离子电极材料的研究成为现在材料研究的热点。锂离子电池的关键材料是正极材料，正是正极材料的许多问题，限制了锂离子电池的一些应用。为了使锂离子电池的应用范围更广泛，更容易朝大型化发展，研究正极材料的性能提高十分必要。 在论文第一章中，作者综述了以下内容：介绍了锂离子电池的发展概况、锂离子电池的工作原理、锂离子电池常用的电极材料、影响正极材料性能的因素、常用的正极改性手段(掺杂、包覆)和一些薄膜电极的制备方法。 在第二章中，主要介绍本论文中的实验方法和仪器，详细介绍了实验用的扣式电池的制备过程，还有常用的电化学和结构测试手段。 针对目前薄膜电极的研究，在第三章中，我们成功运用超声喷雾沉积(USD)法制得了拥有特殊多孔结构的LiMn2O4膜，其结构由许多有序的柱状颗粒构成。膜的精细微观结构(如表面结构，凹面等)很大程度上与沉积过程中的衬底温度有关。在本实验所用的310，360和390℃,三个温度中，拥有很好电化学性能的LiMn2O4膜的沉积温度为360℃。 锰酸锂(LiMn2O4)是近年应用研究的热点，人们希望它能够替代价格昂贵、毒性较大的钴酸锂。第四章对商品锰酸锂进行了改性研究。采用液相法用LiMn1.5Ni0.5O4包覆了商品LiMn2O4粉。并且比较了几个不同包覆量(W/W)(0.04，0.06，0.08，0.10)以及原始粉的电化学性能，发现所有的包覆都改善了LiMn2O4的高温循环性能同时降低了阻抗，并且对其常温性能也有一定改进。原因是包覆的LiMn1.5Ni0.5O4使锰的溶解和电解液的分解反应可能性降低，并且它本身也是锂离子导体，因此有助于结构的稳定和极化效应的降低。其中最佳包覆量为0.04，具有最好的高温电化学性能和良好的常温性能。 此外，我们还对其他正极材料进行了改性研究。第五章尝试了几种方法来改进LiNi0.75Co0.25O2。发现LiNi0.75Co0.25O2的阳离子掺Mg可以改善循环性能，降低极化作用。而用Li2ZrO3修饰LiNi0.75Co0.25O2，不同合成方法(液相法和固相法)导致不同的结果：固相法合成的样品，并没有超晶格形成；液相法则有明显的超晶格特征。这说明超晶格的形成不仅仅和结构有关，也与合成所使用的反应物、合成条件密切相关。比较以上三种方法，以Mg掺杂样品的电化学性能最佳。 鉴于目前最广泛应用的正极材料钴酸锂的缺陷。第六章我们进行了LiCoO2掺杂P正极材料的研究。发现LiCoO2的小量P掺杂(如6％)对LiCoO2的长期循环性能有所提高，说明掺P的确有助于稳定结构。由晶格常数的变化，可以推断P是以体相掺杂的形式进入晶格；但是当P掺杂量较大(≥10％)时，由于LiCoPO4杂相的存在使得容量较低。与以上用柠檬酸为络合剂按Pechini法合成的样品不同，还用甘氨酸为络合剂合成了掺P量为10％的Li1.1Co0.9P0.1O2+δ。发现此样品没有杂相，且不仅在电压为3.2～4.3V有很好的循环性能，也有很好的抗过充性能，在电压范围3.2～4.5V也有很好的循环性能和平台保持率。 第七章对三种商品钴酸锂进行了评估及改性，从结构，形貌，电化学性能等方面评测了三种商品钴酸锂粉(CoA，CoB，CoC)。性能最好的为CoC，得知相对于晶格常数的变化，形貌和尺寸对电化学性能的也有很大影响。对CoB进行包覆LiNi0.2Mn0.2Co0.6O2的改性研究，提高了粉末的3.6V平台效率，对电极的循环性能也有一定的改善。同时在4.5V电压的过充性能(循环性能、平台效率)也得到了很好的改善。由于LiNi0.2Mn0.2Co0.6O2是锂离子导体，包覆后使得电极和电解液的界面电阻大大降低，同时包覆也使电极材料的结构更稳定。 最后，第八章对本论文的创新和不足作了简要总结，并对今后可能的研究方向作了建议。