地球化石能源的逐渐枯竭和环境问题的日益加剧,不断促进了绿色能源的兴起。其中锂离子电池作为一种可重复使用的新能源器件而备受瞩目。其具容量高,稳定性好和污染较低等优点,已成为近年来的研究热点。在3C数码中的锂离子电池已发展成熟,而在新能源汽车中的锂离子动力电池性能还有待提升。开发循环稳定性更好和比容量更高的材料已成为锂电目前研究中的重点。镍基三元LiNixCoyMnzO2(NCM)系列材料拥有较高的理论比容量(280 mAh g-1),是下一代锂离子正极材料中最有潜力的一类。这其中LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)在能量密度、成本以及安全性等方面的综合性能较为突出,是锂离子动力电池正极材料的首要选择。然而LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的在高温(55℃)条件下循环稳定性变差,安全性能降低;在高截止电压(≥4.6V)下时容量衰减较快等问题严重限制了其实现大规模工业化生产。在本论文中,为了解决这些问题来进一步提高LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的综合电化学性能,首先利用LiMnP04(LMP)作为包覆层改性LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料;以及通过Ti4+、Mg2+共掺杂的方法制备了 LiNi0.497Co0.192Mn0.3Mg0.003Ti0.008O2 材料。为改善锂离子电池正极材料在充放电过程中遇到的副反应以及结构坍塌等问题,对NCM523进行包覆改性。选用一种简单的溶胶-凝胶方法,将LMP成功地涂覆在NCM523阴极材料的表面上。当包覆量为3 wt.%,包覆层为厚度在25 nm左右时,样品具有最佳的电化学性能。通过恒流充放电循环测试,发现涂层对改善高温条件下的循环稳定性方面非常有效。在55℃条件下以1C倍率循环,经过200次循环后,3 wt.%LMP涂覆的样品仍然保持125.2mAh g-1的容量(容量保持率70.3%),这远高于原始样品的92.2 m Ah g-1(容量保持率51.1%)。对于锂离子电池材料来说,其在高截止电压下工作容量衰减会加快。为提升材料在高截止电压下的循环稳定性,分别将Mg2+和Ti4+以n前驱体:nMg=1:0.003和n前驱体:nTi=1;0.008的掺杂量对NCM523进行共掺杂,成功制备出LiNi0.497Co0.192Mn0.3Mg0.003Ti0.008O2。通过XRD精修结果可知对Ti4+、Mg2+共掺杂后的样品的I(003/I(104)比值增大,说明掺杂改善了晶体结构中阳离子的混排现象。通过恒流充放电循环测试,金属阳离子掺杂在改善高截止电压条件下的循环稳定性方面非常有效。在2.8V-4.6V电压范围下以1C倍率循环,经过500次长循环后,Ti4+、Mg2+共掺杂的样品仍然保持118.6mAhg-1的容量(保持率63.4%),这远高于原始样品57.1m Ah g-1(保持率 31.4%)。