随着对锂离子电池能量密度的要求越来越高,如何进一步提高锂离子电池能量密度是人们面临的挑战。三元正极材料具有较高比容量和成本低等优点,使其在动力电池、储能领域具有很大的应用前景。但是三元材料的首圈不可逆容量损失问题、高电压下循环性能差以及倍率性能不好等问题仍亟待解决。本文选择LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2材料为研究对象,初步分析了三元材料在循环过程中首圈不可逆容量损失的原因,并采用包覆改性的方法,探究包覆对库伦效率的影响及提高材料在高电压下的电化学性能。主要内容如下:1.对材料的首圈充放电过程以及材料表面及结构变化进行分析,表明充放电过程首圈不可逆容量损失来源于两方面:高电位下副反应和充放电过程材料自身动力学因素导致的不可逆容量损失;2.利用原位XRD表征进一步分析了首圈充放电过程的不可逆结构变化;通过分析低电位下材料首圈的容量损失,表明材料本身结构和动力学因素是导致容量损失的主要因素,占整个不可逆容量中的60%以上,电解液副反应的影响主要体现在高电位(>4.3V)。3.研究包覆改性对材料在高电压下电化学性能的影响。。通过液相包覆的方法在LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2材料表面包覆了偏硼酸锂(LiBO2)。研究表明当包覆量为2wt%时,对材料的电化学性能提高最明显,在3.0 V-4.5 V电压区间,0.2C倍率下循环50周后,放电比容量为171.2mAh·g-1,容量保持率为91.23%。未包覆改性的材料容量保持率仅为53.19%;倍率性能测试表明,2wt%包覆量的材料在10C倍率下放电比容量达到114.7mA·g-1是未改性材料同倍率下放电比容量的2倍。高温测试表明,LiBO2包覆后材料的高温循环性能优于未改性材料。4.采用Al2O3和岩盐相LiTiO2包覆后,材料电化学性能得到一定程度提高,Al2O3包覆有效提高了循环性能,0.2C倍率,50圈后容量保持率为90.23%;但是对倍率性能的提升不明显;LiTiO2包覆后,材料首圈库伦效率提高到86.90%,高出未包覆材料近5%。