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目前，钴酸锂仍然是锂离子电池的主流正极材料，但是钴价格昂贵、有毒性，并且其性能存在缺陷，研发者一直致力于寻找其它替代材料。层状镍钴锰酸锂复合正极材料具有良好的循环性能、高比容量和高安全性及低成本等特点，被认为是最有可能替代LiCoO2的正极材料。本文以LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2体系为基础，首先研究了不同合成方法对目标材料结构、形貌粒径和电化学性能的影响，筛选出共沉淀法作为层状镍钴锰酸锂的较优合成方法。然后，系统地对共沉淀法的合成工艺条件进行了优化研究。具体研究了沉淀剂的种类、沉淀剂的添加方式、共沉淀反应的pH值、反应物的浓度、前驱体的处理方式、锂的含量及过渡金属离子的比例对目标材料的结构特征、粒度分布以及比表面积等物理性能和电化学性能的影响。结合激光粒度分析、XRD、TG-DTA、恒流充／放电、循环伏安等分析测试方法对目标材料的结构和电化学性能进行系统的研究，得出层状镍钴锰酸锂正极材料的最佳合成工艺条件为：采用NaOH（2mol/L）+NH3·H2O作为络合沉淀剂，沉淀剂添加方式为并加，控制共沉淀反应pH值为11，混合金属离子浓度为2mol/L，前驱体处理方式为低温干燥+生物柴油，Li/M （M=Ni、Co、Mn）配比为1.0，过渡金属离子Ni：Co：Mn的比例为4:2:4。最佳工艺条件下合成了具有优良电化学性能的LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料，在2.5-4.6V、0.1C倍率下首次放电比容量高达197.4mAh/g，50次循环后，放电比容量177.92mAh/g，容量保持率高达90.13%；同时，采用最佳合成工艺条件合成了过锂复合三元材料Li1.2Ni0.1Co0.2Mn0.5O2和Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2，在2.5-4.6V、0.1C倍率下首次放电比容量分别为195.8mAh/g和206.95mAh/g，30次循环后，放电比容量分别为224.6mAh/g和221.6mAh/g，展示出较高的充放电比容量和较好的循环稳定性。