研发高能量密度和功率密度的锂离子动力电池是缓解当今社会能源和环境问题较为有效的途径之一。高能量密度和功率密度的锂离子动力电池关键技术问题在于寻求合适的正极材料。近年来,层状结构的锂离子三元正极材料LiNi_xCo_yMn_zO₂协同了LiCoO₂、LiNiO₂和LiMnO₂三种正极材料的电化学性能优点,且容量高、循环性能和热稳定性好,而受到了锂离子动力电池行业的广泛关注。特别地,通过提高镍的含量而提高材料的比容量而得到的高镍三元正极材料激发了研究者的极大兴趣。然而,三元电极材料中Li与Ni易于混排,以及材料的形貌、大小及颗粒的均一性极大地影响三元电极材料的电化学性能,这些主要是由于不同的制备方法和条件所致。因此,寻求合适的制备方法得到均一球形的纳米三元正极材料对于实现三元正极材料的工业化至关重要。本论文探索了共沉淀法、水热结合高温固相法和溶胶凝胶法制备三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的工艺条件,通过研究其电化学性能阐明各种制备方法的优越性。进一步,探索了用溶胶凝胶法制备高镍三元正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的工艺,并研究了其电化学性能。其具体内容如下:1.通过氢氧化物共沉淀法成功制备了颗粒均一、球形的三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂,研究了其电化学性能。结果表明制备的三元正极材料在400mA/g电流密度下首次放电比容量为139.1 mAh/g,循环30周后,容量保持率达93%。虽然首次放电比容量不太高,但是循环性比较好,说明了共沉淀法制备的三元正极材料稳定性好。2.采用水热结合高温固相法成功组装了颗粒分布均匀、空心球状的三元正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂,探索了其充放电性能。结果显示了材料在400 mA/g电流密度下首次放电比容量达185.7 mAh/g,这主要是由于空心球状电极材料导致电子传递和锂离子传输路径缩短,性能提高。说明了材料的形貌严重影响了其电化学性能。3.采用溶胶凝胶法成功制备了颗粒均匀、纳米球形的三元材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂,并研究了其电化学性能。结果表明材料在100 mA/g电流密度下首次放电比容量高达198.6mAh/g,循环100周后,放电比容量仍为116.2 mAh/g,说明溶胶凝胶法制备高性能的纳米三元正极材料具有潜在的应用前景。4.通过溶胶凝胶法成功制备了高镍三元正极材料LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂,并研究了其电化学性能。结果显示材料在200 mA/g电流密度下首周放电比容量高达201.6mAh/g,且表现出良好的循环性和高的倍率特性,说明了用溶胶凝胶法适合制备高镍三元正极材料。