发展绿色清洁能源已成为人们解决日益突出的能源和环境问题的重要战略选择。作为一种高效的储能和转化装置,锂离子电池由于工作电压高、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等特点已被普遍应用于电动汽车、智能电网等领域。锂离子电池的整体性能在很大程度上取决于正极材料,本文通过分析总结锂离子电池正极材料的研究进展及其现状,选择高能量密度、高电压、低成本的层状富锂锰基正极材料xLi₂MnO₃·（1-x）LiMO₂（M=Ni,Co,Mn）为研究对象,针对其充放电循环过程中层状结构向尖晶石相的不可逆转变导致的循环稳定性差、电压衰减快等问题,采用钾离子掺杂对材料进行了改进。我们首先以KCl为钾源,通过混合球磨煅烧合成了表面钾离子掺杂的Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂。电化学测试表明,该材料在0.1 C(1 C=200 mA g^-1)的电流密度下循环100圈仍可保留260 mAh g^-1的放电比容量,并且原始材料的电压衰减问题也有一定程度的改善。软X射线吸收光谱（sXAS）的研究表明,钾离子表面掺杂可能会促进材料表面产生O₂^2-,并能促进Mn³⁺还原至Mn²⁺,从而缓解循环过程中尖晶石相的生成,提高材料循环稳定性。在上述研究基础上,我们采用含钾离子的α-MnO₂作为前驱体,通过固相法合成了体相掺钾的Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂,并研究了在900℃温度下不同煅烧时间对最终材料性能的影响。结果表明,烧结时间为12 h时,可得到最优电化学性能的体相掺钾样品,该材料在1 C下循环150次放电比容量仍可达到173.2 mAh g^-1。通过与未掺杂样品比对可发现,钾离子体相掺杂可极大程度抑制层状结构向尖晶石相的转变,缓解电压衰减,提高材料的循环稳定性和倍率性能。