锂镍锰氧化物电极材料是当前锂离子电池新一代正极材料的研究热点之一。锂离子电池的迅速发展要求进一步研究和改善正极材料的性能,本文采用结构分析、表面形貌分析和电化学研究方法等实验手段，从合成方法、结构特征、电化学性能等多方面对锂镍锰氧化物电极材料进行了系统的研究，制备出性能良好的锂镍锰氧化物电极材料。 通过对共沉淀、前驱体预焙烧和高温固相烧结过程各种影响因素进行分析和优化，特别是对合成过程中的烧结温度和烧结时间的优化，建立了共沉淀．高温固相合成锂镍锰氧化物正极材料的方法。采用优化合成条件，在前驱体制备采用同时加料方式、锂盐过量5％、800~C下烧结24h、液氮中冷却合成的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>电极材料具有良好的层状结构特征和电化学性能，在20mA·g<-1>、2.5V-4.3V条件下首次放电容量达到151.3mAh·g<-1>，30次循环后容量保持率达到94.1％。 本文系统研究了钴的掺杂对锂镍锰氧化物电极材料结构和性能的影响。采用炉外空气中冷却方式，得到的LiNi<,0.475>Mn<,0.475>Co<,0.05>O<,2>电极材料和LiNi<,0.45>Mn<,0.45>Co<,0.1>O<,2>电极材料在20mA·g<-1>、2.5V-4.3V条件下首次放电容量分别达到151.6mAh·g<-1>和157.4mAh·g<-1>，30次循环后容量保持率为95.6％和95.4％。而相同条件下制备的LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>电极材料首次放电容量为148.5mAh·g<-1>，容量保持率为94.8％。结果表明：电极材料的结构和性能有着密切关系，钴的掺杂能够增强电极材料的层状结构特征，提高脱锂状态下电极材料的结构稳定性，从而减小充放电过程中的容量损失，提高充放电过程的循环稳定性。恒电位阶跃法测得的锂离子扩散系数显示了Li离子在掺Co样品中比在LiNi<,0.5>Mn<,0.5>O<,2>电极材料中有更大的扩散速度。