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LiCoO2作为目前锂离子二次电池中最常用的正极材料之一，具有工作电压高，安全稳定且制备简易等特点，但其在实际应用中仍存在着一些问题，如：理论容量为274mAh·g-1，实际使用比容量仅为130mAh·g-1，容量有效使用不足50％；抗过充能力差；钴资源短缺，生产成本高。
针对以上问题，本论文集中研究了锂离子电池LiCoO2正极材料的合成、体相掺杂、表面包覆等，以提高LiCoO2正极材料的容量和改善循环性能。围绕以上几点，本文开展了以下几点研究：
(1)分别采用EDTA法、水热法、沉淀法、柠檬酸法等四种方法合成了LiCoO2正极材料，并且分别研究了四种制备方法的合成温度和恒温时阀对材料结构和循环性能的影响，找出了适宜的工艺条件。
(2)以沉淀法为基础制备了LiCo1-xNixO2(0≤x≤0.5)正极材料，研究了镍掺杂改性的效果。充放电循环测试表明：与LiCoO2相比，掺杂镍后电压平台略有下降；在0.2C倍率下，正极材料LiCo0.8Ni0.2O2和LiCo0.5Ni0.5O2首次放电容量分别为174.5mAh·g-1和131.9mAh·g-1，循环50次后容量保有率分别为61.10％、68.23％。此外，研究了镍-氟和镍-镁复合掺杂改性的效果，其中镍-镁复合掺杂改性效果较好。正极材料LiCo0.8Ni0.15Mg0.05O2的首次放电容量为165.0mAh·g-1，25次循环后放电容量为149.4mAh·g-1，容量保有率90.54％。
(3)以柠檬酸为螫合剂合成了LiCo0.5Ni0.2Mn0.2AlxMgyO2(x+y=0.1)多元复合材料，初步研究了多元掺杂改性效果。复合正极材料LiCo0.5Ni0.2Mn0.2Mg0.1O2的充放电电压平台高且平稳，首次放电容量为170.9mAh·g-1，30个循环后放电容量为146.8mAh·g-1，循环曲线稳定，每个循环容量衰减率为0.47％；复合正极材料LiCo0.5Ni0.2Mn0.2Al0.03Mg0.07O2首次放电容量有所下降为152.6mAh·g-1，30个循环后放电容量为151.7mAh·g-1，平均每次容量衰减0.02％。
(4)研究了以单质磷表面修饰改性LiCoO2正极材料的效果。通过研究选取了最佳的磷包覆量；测试了不同倍率下磷包覆LiCoO2正极材料的快速充放电能力。在0.5C倍率下，5％磷包覆正极材料LiCoO2的循环性能优越，初始放电容量为144.0mAh·g-1，100次循环后放电容量为118.3mAh·g-1，容量保有率为82.15％，平均每次容量损失为0.18％。磷的表面修饰有效的减少了钴与电解液的接触面，阻止了钴的流失，抑制了钴酸锂的相转变，有利于提高钴酸锂正极材料的快速充放电能力的和改善循环性能。