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LiNi1-x-yCoxMnyO2三元锂离子电池正极材料中三种过渡金属元素协同作用,使其具有比能量高、工作电压高、循环寿命长、环境污染小等特点,如今这种材料已经成为了研究热点。本文以LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2为研究对象,对材料的合成工艺条件、性能改性进行了研究。通过氢氧化物共沉淀+高温焙烧的方法制备了三元正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,探讨了合成条件,如焙烧温度、焙烧时间和配锂量对材料结构和电化学性能的影响,并优化合成工艺条件：焙烧温度900℃,焙烧时间10 h,配锂比例为1.1：1时,获得的材料结晶度高,电化学性能相对最好,0.2 C首次放电比容量达到189.97 mAh/g,1C 30次循环后容量保持率为90.90%(3.0—4.5 V)。在优化工艺条件下合成三元正极材料并组装成电池,分别在截止电压3.0—4.25V,3.0-4.4 V,3.0-4.5 V,3.0-4.6 V以及3.0—4.7 V进行电化学性能测试。结果表明,工作电压为3.0—4.5V时材料的综合电化学性能相对最好。为了获得性能优异的三元锂离子电池正极材料,在优化工艺条件下对材料进行Ce、Pr、Sr、Ti四种不同元素的掺杂,并通过XRD及各种电化学测试手段对其进行研究,结果表明适量的掺杂元素未改变材料的层状结构,且XRD中无杂质峰出现。少量的掺杂均会使材料在容量略有下降的基础上,电化学性能提高。其中,Ti和Sr元素掺杂对材料的循环性能及倍率性能都有一定的改善作用,Ti掺杂材料1 C 30次循环后容量保持率为96.22%；Pr元素掺杂材料的循环性能稍有提高,但倍率性能下降；Ce元素掺杂材料的电化学性能相对最好,EIS及CV等表征表明Ce掺杂不会改变材料层状结构,可以抵制Li+/Ni2+阳离子混排,促进一次颗粒长大,提高材料的振实密度,降低电荷转移阻抗,增大Li+扩散系数,从而改善材料的循环性能及倍率性能,1 C30次循环后容量保持率为97.35%,5 C倍率放电容量134.87 mAh/g,相较于0.2 C容量保持率为72.93%。在优化工艺条件下对材料进行多壁碳纳米管(MWCNTs)复合及Ti02包覆的表面改性研究。结果表明,MWCNTs复合量为1wt%时,材料的电化学性能相对最好,循环30次后容量保持率由90.90%提高至97.46%,5 C充放电容量保持率也由19.62%提升至55.00%。Ti02包覆量为3wt%时,材料的电化学性能相对最好,循环30次后容量保持率为94.42%,5 C倍率充放电容量保持率为36.35%。