锂离子二次电池具有能量转换效率高、环境污染小、便于携带、使用方便等特点。锰资源丰富、价廉、对环境友好。本研究旨在通过LiMn₂O₄的制备工艺、合成条件的研究,寻求简单制备方法,制备循环性能及放电比容量均较优的改性锰系锂离子二次电池正极材料。采用流变相法与高温分段烧结相结合的方法,合成了纯相尖晶石型LiMn₂O₄正极材料。在此基础上,尝试对该材料进行掺杂改性研究。实验通过热分析（TG）实验,确定了产物的烧结温度,通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）测试,表征了产物的结构和微观形貌,恒流充放电实验,研究了材料的综合电化学性能。实验结果表明:制备的纯相尖晶石型LiMn₂O₄的首次放电比容量达到114.30mAh·g^-1,50次循环以后放电比容量达到105.10mAh·g^-1,比容量保持率为92.0%。在纯相LiMn₂O₄材料中掺入Ni元素合成LiNi0.05Mn1.95O4,其首次放电比容量达到108.82mAh·g^-1 , 50次循环以后放电比容量达到107.94mAh·g^-1,容量保持率为99.2%。在纯相LiMn₂O₄材料中掺入Co元素合成LiCo_0.15Mn_1.85O₄,首次放电比容量达到110.31mAh·g^-1,50次循环以后放电比容量达到107.03mAh·g^-1,容量保持率为97.0%。掺杂改性后的材料其循环性能有较大程度提高,放电比容量也较高,微观形貌规整,无棱角,表面光滑,颗粒均匀。结合Co、Ni掺杂材料的结构和性能,将其在晶体场稳定能、离子半径、离子晶格能及氧化态等方面对正极材料循环性能的影响进行探讨。