尖晶石LiMn2O4具有成本低廉、合成简单、工作电压高、安全性能好、对环境无污染等优点,且具有较高的容量,被认为是一种有潜力的锂离子动力电池正极材料。然而,尖晶石LiMn2O4在工作中,特别是在较高的温度下容量衰减比较严重。本文主要研究了通过优化合成方法、表面包覆改性等手段,稳定尖晶石LiMn2O4在循环充放电过程中的结构,从而提高其电化学性能的途径。本文主要研究成果如下:采用高温固相法后续退火处理制备了具有适宜应力的尖晶石锰酸锂正极材料,在较短的处理时间内获得了单相无杂质性能良好的活性材料。以700℃退火4h的样品表现出较好的循环性能,首次放电容量为116.1mAhg-1,在50周循环后容量保持率为95.3%。采用水解法制备了 SiO2包覆的LiMn2O4,并研究了在不同溶剂体系中的包覆效果,发现甲醇体系中的SiO2包覆层比乙醇更加均匀和完整,对样品循环性能有良好的改善作用,在55℃下经过70周循环仍能保持102.7mAhg-1的放电容量,为初始容量的92%。同时采用络合-水解法在水相中制备了 TiO2包覆的LiMn2O4,获得了比有机相中更好的效果,降低了包覆处理的难度和成本。采用溶胶凝胶法制备了缺锂相LixTi5O12(3.5<x<4)包覆尖晶石LiMn2O4,并研究了其包覆效果和表面状态变化。经过适当热处理之后,主相LiMn2O4中的Li+进入了 LixTi5O12,形成Li4Ti5O12相的包覆层,同时LiMn2O4表面Mn的化合价显著上升,两者共同作用使得尖晶石LiMn2O4在循环过程中具有良好的容量保持性能。采用动态水热法研究了不同反应温度对所合成尖晶石LiMn2O4性能的影响,并研究了烧结处理前后各样品的结构变化和电化学性能。研究结果显示180℃的水热温度最为适宜,而且烧结处理对样品整体形貌改变不大,但能改善样品的内部结晶状态,显著提高比容量性能。此外,对阻抗的表征说明烧结前后的样品在表面结构上差别有限。最后,总结了本论文的创新和不足之处并对未来的研究工作提出了展望。