本论文提出并研究成功了一种水溶液中制备超微粉体的新方法：多相氧化还原法，该方法是指在水溶液中，对固相进行氧化或还原生成新固相物质的方法（如氢氧化锰氧化生成四氧化三锰），并且当溶液中存在其它合适的离子（如锂离子）时，这些离子可借助于固相发生氧化、还原反应时的高表面反应活性参与化学反应，嵌入固相而形成新的物质（如氢氧化锰在氢氧化锂溶液中氧化生成锰酸锂）。本论文系统研究了多相氧化还原法制备超微氢氧化锰、四氧化三锰、钴酸锂和锰酸锂的机理和工艺。通过对金属与水的锈蚀反应机理研究，发现金属锰与纯水反应时，氧化生成的致密氢氧化锰紧紧包裹在金属锰的表面，阻碍反应的进一步进行；当有铵盐存在时，铵作为主要氢离子载体参与金属锰的反应，生成的氨与溶解的锰离子继而生成锰氨配合离子，促使锰离子从金属锰表面往溶液深处转移，从而使水解的氢氧化锰不能致密地沉积在金属锰表面，所以生成的氢氧化锰疏松、多孔、易脱落，加速氧化反应，最终使金属锰与水的反应进行完全。氢氧化锰氧化生成四氧化三锰的多相反应动力学研究表明，氧化反应的速度受氧气扩散传质控制，在40-60℃范围内，氧化反应的活化能为20．37 kJ／mol，氧化率与时间呈线性关系；通过进一步的实验研究，首次提出了不定量取样分析料浆锰的Mn²⁺／Mn⁴⁺价态比，并推导了氧化率Y（％）与Mn²⁺／Mn⁴⁺比X的定量关系，提出了氧化反应终点的判断方法-pH值判断法，即当悬浮溶液体系pH值迅速下降之时即为氧化反应进行完全的终点。以氢氧化亚钴为钴源，空气、氧气、双氧水、NaClO₃为氧化剂，在氢氧化锂溶液中，采用多相氧化还原法实现了在常压水溶液中合成钴酸锂的反应，探明了钴酸锂的形成机理。研究表明，以空气和氧气作为氧化剂时所得钴酸锂的Li、Co摩尔比较高，且Li、Co摩尔比随着反应温度的升高、反应时间的延长和Li⁺浓度的提高而增大。动力学研究表明，氢氧化亚钴氧化生成钴酸锂的反应在较高温度（>80℃）下是分两阶段进行的：第一阶段是快速氧化生成钴酸锂和四氧化三钴混合物阶段；第二阶段是中间产物四氧化三钴慢速氧化转变成钴酸锂的阶段。当温度较低时以快速氧化反应为主，主要产物是钴酸锂和CoOOH的混合物。生成钴酸锂过程中，形成的不连续产物层使钴酸锂的生成反应得以持续进行，钴酸锂产物聚集形态受搅拌强度的影响较大。在研究确定的最佳合成条件下所得前驱体化学成分一致、粒度均匀、具有良好的烧结活性；并可制备粒度分布窄，结晶度高，加工性能好，振实密度大(>2．5g·cm^-3)球状钴酸锂，产品电化学性能优异，初始放电比容量>149 mAh·g^-1，充放电效率>97％。前8次循环的放电容量平均衰减率仅为0．04％。研究了以高锰酸钾、氧气、空气、双氧水为氧化剂，以氢氧化锰为锰源，通过多相氧化还原法实现了在常压水溶液中合成锰酸锂的反应，探明了其形成机理。XRD、粒度及SEM研究表明，在氧化反应过程中，产物锰酸锂是在氢氧化锰表面原位形成的、并且是非连续产物层，这就使得多相氧化反应可以持续进行。氧化剂的氧化能力的强弱对氧化嵌锂具有重要影响；对于高锰酸钾，适当提高温度和合适的锂离子浓度有利于氧化嵌锂；产物中锰平均价数与氧化反应时间的关系成线性关系。所得锰酸锂前驱体按Li／Mn=0．5经二次配方烧结（820℃，10h）后，可得到粒度均匀、颗粒表面光滑、结晶度高的尖晶石锰酸锂正极材料；其电化学性能良好，首次放电容量为119．2mAh·g^-1，具有良好的循环性能。以MnO₂为锰源、水合肼或亚硫酸钠为还原剂，在氢氧化锂溶液中，采用多相氧化还原法，实现了常压水溶液中合成具有尖晶石结构的锰酸锂，探明了其形成机理。对产物进行XRD、SEM和粒度分析表明，反应过程中锰酸锂是在二氧化锰表面原位形成的，随着反应的进行及嵌锂程度的提高，产物的BET增加，表明EMD的还原嵌锂反应具有自催化特性，自催化特性是导致这一类生成固相产物层的多相氧化还原反应能够持续进行的原因；二氧化锰具有比锰酸锂更好的亲水性，也使得反应过程中形成新的二氧化锰界面优先与溶液接触，促使液一固反应的进行。将二氧化锰还原法合成的锰酸锂前驱体按Li／Mn=0．5进行二次配方后高温烧结（800℃，10h），也得到了结晶度高、电化学性能优良的锰酸锂，其0．2C初始容量达132．7mAh·g^-1，0．5C初始容量为123．9mAh·g^-1。研究表明，采用多相氧化还原法制备超微粉体材料在技术上是可靠的，工艺上是可行，所得产品形貌和粒度易于控制，产品质量好，性能优良，且操作简便，生产成本低。其中超微四氧化三锰、锂离子电池正极材料钻酸锂超微粉体的制备已成功实现了产业化，分别建成了Mn₃O₄超微粉末5000t／a和LiCoO₂正极材料500 t／a的生产线，并取得了很好的经济效益。作为一种水溶液低温合成的软化学方法，多相氧化还原法有望推广应用于其他超微粉体材料的制备。