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电极材料是锂离子电池中的关键组成部分，目前常用的负极材料为碳，其来源广泛，价格低廉，理论比容量为372mAh/g，且实际比容量也较高，一般达到300mAh/g以上；而目前常用的正极材料放电比容量普遍偏低，有些正极材料的理论放电比容量虽然接近300mAh/g，但是实际应用中由于结构塌陷以及安全考虑，一般都不会超过160mAh/g，限制了锂离子电池的大规模应用，尤其是阻碍了动力锂离子电池的发展，因此提升正极材料的放电比容量和开发新型高比容量正极材料已经成为了当前研究中的重中之重。本文主要的研究内容和研究结果如下：（1）采用溶胶凝胶法对尖晶石型LiMn2O4正极材料进行铝掺杂氧化锌（AZO）包覆改性，并通过XRD、SEM、EDS、TEM、EIS、ICP-AES和充放电测试等手段对其结构,形貌及电化学性能进行表征。研究结果表明，AZO包覆层有效地阻止了LiMn2O4颗粒和电解液的直接接触，抑制了高温下锰溶解，明显改善了LiMn2O4的高温循环性能。1.5wt%AZO包覆的LiMn2O4正极材料在高温(55℃)1C时，首次放电比容量为114mAh/g，经过100次循环后,容量保持率仍高达95.4%，远高于未包覆LiMn2O4的70.6%。此外，1.5wt%AZO包覆的LiMn2O4表现出了优越的大倍率放电性能，在10C下放电比容量能达到99mAh/g。（2）通过微乳液法制备LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料前驱体，前驱体在油包水胶束内的水相内反应，通过控制油相和水相比例，控制产物粒径，生成晶粒尺寸均一的前驱体，主要的粒径尺寸为5到10nm，再经过干燥掺锂，得到具有高放电比容量的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料。通过XRD、TEM及充放电测试等手段对其结构,形貌及电化学性能进行表征。通过微乳液法合成的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料虽然具有高的放电比容量（首次放电比容量高达228.3mAh/g），但循环性差，因此我们进一步对其进行表面包覆一层Al2O3，然后对其形貌和电化学性能进行了一系列的研究。实验表明，通过表面包覆Al2O3，可以获得良好循环性和倍率性的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极材料。在电流密度为20mA/g，电压范围为3.0-4.6V时，循环50次后，放电比容量为184.3mAh/g，容量保持率仍高达94%；倍率充放电测试结果显示，当电流密度达到800mA/g时，LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/Al2O3正极材料的放电比容量仍高达166mAh/g，表现出了良好的大倍率性能。