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随着能源与环境问题的日益突出以及现代科技的高速发展，对电池性能提出了更高的要求。锂离子电池以其工作电压高、循环寿命长、能量密度高、无环境污染等优势而成为人们的首选。 正极材料对锂离子电池的性能影响很大。目前商品化的锂离子电池多采用LiCoO2作为正极材料，但钴价格昂贵，对环境污染较大且资源有限。LiMn2O4价格低廉，易于制备。锰的资源丰富，对环境无污染，但LiMn2O4的容量较低，循环性较差，且高温下容量衰减严重。镍的资源丰富，LiNiO2价格低廉，比容量高，对环境无污染，但也存在合成困难、热稳定性差、结构不稳定引起容量衰减等问题。我们在合成LiCoO2和LiNiO2的基础上，对LiNi1-xMxO2（M=Co，Al，Mn）正极材料进行了研究。 采用固相配位反应法合成了LiCoO2，通过差热分析（DTA）和热重（TG）法分析了LiCoO2的合成过程。用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）表征LiCoO2粉体的相结构、形貌和大小。探讨了反应条件对产物结构的影响。实验结果表明，反应时间和反应温度对产物结构有很大的影响，固相配位反应法在合成温度、煅烧时间、LiCoO2的粒径大小及分布等方面均优于传统的高温固相反应合成法。 采用高温固相法合成了LiNiO2，XRD确定了合成物的结构，用SEM表征LiNiO2粉体的形貌。探讨了反应条件：包括原材料、Li/Ni摩尔比、烧结气氛、温度和反应时间对产物结构和性能的影响，从而优化了LiNiO2的合成工艺。在空气中合成只能得到Li2Ni8O10相，在O2中才能得到LiNiO2相，所得LiNiO2的电化学性能明显优于所得Li2Ni8O10。合成电化学性能良好的LiNiO2需要稍过量的锂和在氧气中600℃恒温3h，720℃恒温6h，合成过程中得预热处理，解决了低温下反应速度慢，高温下易于烧结而难于控制产物粒径的问题。分析了采用固相配位法合成LiNiO2失败的原因。 选择球形Ni（OH）2为镍源，使产物颗粒仍保持球形结构，提高其比充放电容量。选择LiNiO3作锂源，因其在低温下分解产生的NO2和O2具有强氧化性，在合成过程中锂需要稍过量。选用CoO为钴源。在空气中300℃恒温4h，800℃恒温8h，合成了LiNi1-xCoxO2。XRD分析表明，合成的LiNi1-xCoxO2粉末结晶良好，具有规整的a一NaFeOZ层状结构。SEM分析表明粉末颗粒呈球形，粒径约为1 oum。探讨了反应条件:包括原材料、Li汹i摩尔比、烧结温度、反应时间对产物结构和电化学性能的影响，从而优化了LINi 1 .xCoxOZ的合成工艺。随着C。的增加，LINi，xCoxOZ的不可逆容量减小，初始容量有所下降，但循环性能改善。利用恒电流间歇滴定法研究了LINi，一厂oxo:中的铿离子扩散系数。结果表明掺杂C。可以提高Li+的扩散系数，还能增强结构的稳定性。 采用球形Ni（OH）2、LINO3和AI（OH）3为原料，在空气气中700oC恒温sh合成了LINil、AlxOZ。XRD分析表明合成的LINilxAlxOZ粉末结晶良好，具有规整的a一NaFeOZ层状结构，随着Al固溶量的增加，晶胞参数发生变化，a轴缩短，c/a比值增大，材料的层状结构更加明显。SEM分析表明粉末颗粒呈球形。探讨了反应条件对产物结构和性能的影响。Al掺杂能够抑制材料中的铿缺位，降低材料合成过程中对氧气的依赖程度。充放l一匕测试表明，合成的LINi!xAlxO:具有优良的电化学性能。 采用球形Ni（OH）2、LINO3和MnO:为原料，在空气中850oC恒温sh，合成了LINi】xMnxOZ。XRn分析表明合成的LINi.xMnxO:粉末结晶良好，具有规整的a一NaFe02层状结构，sEM分析表明粉末颗粒呈球形。探讨了反应条件对产物结构的影响。要合成电化学性能良好的LINil.xMn、02需要稍过量的铿，随着Mn的增加，LINi.、MnxO:系列材料的初始容量有所下降，但循环性能改善。