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随着功能型电子产品与大功率器件的迅猛发展，人们迫切需要开发与使用具有更高能量密度和功率密度的锂离子电池作为动力支持，正极材料作为提升锂离子电池综合性能的关键而成为研究的重点。富锂锰基层状正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2系列氧化物因其具有高比容量、独特的电化学机理、高安全性、环境友好等优点，而受到科研人员的极大关注。本论文选择该富锂系列氧化物中综合性能良好的 Li1.2Ni0.2Mn0.6O2（x=0.5，M为 Mn1/2Ni1/2）作为研究对象，通过合成方法的改进与弱酸表面化学处理来提升该正极材料的电化学性能，并结合XRD、SEM、TEM等表征手段和恒流充放电测试对其作用机理进行系统分析。 一、采用共沉淀法与混合烧结法相结合的方式合成Li1.2Ni0.2Mn0.6O2正极材料，对合成Li1.2Ni0.2Mn0.6O2的水浴温度与时间、pH值、配锂比等工艺参数进行优化，并重点研究了混合烧结法中的降温处理对晶体结构、形貌与电化学性能的影响。研究结果表明：混合烧结法有助于改善正极材料层状结构属性，提高锂离子扩散系数。当混合烧结法中降温处理温度降至100 oC时材料表现的综合电化学性能最佳，在0.1 C倍率下的首次放电比容量为287.3 mAh/g，经过60次循环后的放电比容量仍高达276.2 mAh/g，容量保持率为96.1％。在0.5 C和1 C倍率下，首次放电比容量分别能达到为182.6 mAh/g和128.3 mAh/g。 二、为了改善 Li1.2Ni0.2Mn0.6O2正极材料首次库伦效率低这点不足，采用弱酸表面化学处理的方法进行改性研究，并探讨了处理剂的浓度、处理时间、热处理温度及时间等因素对Li1.2Ni0.2Mn0.6O2正极材料的电化学性能影响，并通过一些表征手段对改性机理进行了初步解释。研究结果表明：采用0.4 mol/L的柠檬酸对正极材料表面处理5 h,600 oC热处理5 h，得到改性后的样品具有最佳的电化学性能。对表征结果分析可知，柠檬酸处理后的样品表层一定深度范围内发生相变生成一层尖晶石结构的 LiMn2O4，同时晶体结构与微观形貌也发生了改善，在以上因素共同作用下Li1.2Ni0.2Mn0.6O2正极材料的综合性能得到了大幅度提升。电化学数据显示，在0.1 C倍率下，改性后的正极材料的首次放电比容量为286.1 mAh/g，首次库伦效率高达93.5%，相比未改性的明显提高了20.3%，且经过50次循环后容量保持率为96.1%，同样相比未改性提高了16.7%。