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先进锂离子电池电极材料是提高锂离子电池能量密度、寿命、安全性等性能和拓展其应用领域的关键。本论文以包覆方法为改性手段,一方面改善市售正极材料LiCoO2的高电压循环性能和LiMn2O4的高温循环性能,另一方面改善新型负极材料MnO和MnS的循环和倍率性能。具体研究内容如下：1、以包覆方法为改性手段,制备了具有良好高电压循环性能的钴铝混合金属氧化物包覆LiCoO2和LiAlSiO4包覆LiCoO2。通过共沉淀法在市售LiCoO2表面包覆钴铝水滑石,再结合焙烧工艺得到钴铝混合金属氧化物包覆LiCoO2 (LiCoO2@CoAl-O)复合材料。通过溶胶-凝胶法再结合焙烧工艺制备了锂离子导体LiAlSiO4包覆LiCoO2 (LiCoO2@LiAlSiO4)复合材料。在上限电压为4.5 V vs. Li+/Li的高电压下,LiCoO2@CoAl-O和LiCoO2@LiAlSiO4都表现出良好的循环性能,循环200周容量保持率为～90%(电流密度为90 mA·g-1)。其良好的高电压循环性能与包覆层紧密相关：结构稳定的CoAl-O和LiAlSiO4包覆层能够减少主体材料LiCoO2与电解液的直接接触,提高复合电极材料与电解液的界面稳定性,减缓电荷传递电阻Rct的增加。LiCoO2@CoAl-O和LiCoO2@LiAlSiO4的区别在于LiCoO2@CoAl-O初始放电比容量较高,而LiCoO2@LiAlSiO4在成本上更有优势。选取LiCo02@CoAl-O组装成圆柱形R14500(AA)全电池,测试其高电压循环性能,上限电压为4.4 V(对应于4.5Vvs.Li+/Li)。结果表明,在电流密度为165 mA·g-1下循环400周,LiCoO2@CoAl-O的容量保持率为86.4%,远高于LiCoO2的容量保持率60.9%。2、以包覆方法为改性手段,制备了具有良好高温循环性能的LiNi0.5Mn1.5O4包覆LiMn2O4。通过熔融态LiNO3, Ni(NO3)2和Mn(NO3)2包覆在市售LiMn2O4表面再结合焙烧处理制备了LiNi0.5Mn1.5O4包覆LiMn2O4 (LMO@LNMO)复合材料,该方法不需要沉淀剂、络合剂以及洗涤过程,简化了制备工艺。LMO@LNMO具有良好的高温(55℃C)循环稳定性,在3.0-4.3 V和100 mA·g-1下初始放电比容量为,-100mAh·g-1,循环400周容量保持率为81.9%。LMO@LNMO具有良好的循环性能与其结构紧密相关：由于在高温焙烧的作用下,由混合硝酸盐生成的LiNi0.5Mn1.5O4中的Ni向LiMn2O4体相扩散,形成了Ni梯度掺杂的LiNixMn2-xO4(0<x<0.5),这使得包覆介质和主体材料紧密地结合在一起,减小了包覆层和主体材料之间的界面电阻；外表面Ni2+含量较高,能够有效提高表面Mn的平均价态,缓解Mn的歧化溶解,从而提高电极表面稳定性。3、以包覆方法为改性手段,制备了具有良好循环和倍率性能的灯笼状氮掺杂碳包覆Mno。利用Li2CO3和MnSO4反应合成了灯笼状MnCO3前驱体,再经过多巴胺(DA)包覆和N2气氛下焙烧处理得到灯笼状氮掺杂碳包覆MnO(MnO@N-C)。MnO@N-C具有良好的电化学性能,初始放电比容量为1297.7 mAh·g-1,可逆比容量为810.2 mAh·g-1,循环400周放电比容量为-640 mAh·g-1,在1和4 A·g-1下的平均放电比容量分别为～451和-285 mAh·g-1。MnO@N-C良好的电化学性能与其特殊的结构紧密相关：高度分散在N-C基质中的纳米MnO具有高的反应活性,能够提供高的放电比容量；N-C基质以及纳米片之间的空隙能够缓解放/充电过程中的应力,保持MnO@N-C的形貌和电极结构的稳定,从而表现出良好的循环稳定性；灯笼状MnO@N-C中纳米片结构能够缩短Li+传输路径并且N-C基质能够提供完整的电极导电网络,从而提高了其倍率性能。4、以包覆方法为改性手段,制备了具有良好循环和倍率性能的球形硫氮共掺杂碳包覆MnS。将间氨基苯磺酸和MnCO3在H20中反应,得到间氨基苯磺酸根和Mn2+的水溶液,再将溶液经喷雾干燥和焙烧得到球形硫氮共掺杂碳包覆MnS(s-MnS@SN-C)。间氨基苯磺酸根同时提供碳源、硫源和氮源,简化了制备工艺；合成过程具有条件温和,操作简单,试剂安全等优点。球形s-MnS@SN-C具有良好的电化学性能,1.0 A·g-1下的放电比容量为-380mAh·g-1,循环500周无衰减。s-MnS@SN-C良好的电化学性能与其特殊的结构紧密相关：纳米MnS具有高的反应活性,能够提供高的放电比容量；SN-C基质中的N掺杂提高了对放电产物Li2S的吸附,SN-C基质能够缓解MnS的体积膨胀效应,较小的比表面积有利于减少副反应以降低对电解液的消耗,这些因素都有利于提高s-MnS@SN-C的循环稳定性；球形结构中介孔为电解液浸润提供通道,SN-C形成了良好的导电网络有利于电子传递,从而提高了s-MnS@SN-C的倍率性能。