富锂锰正极材料Li1.2Mn0.6Ni0.2O2(LMNO)高的比容量(>250 mAh·g-1)使其在能源储能、大功率动力电池等领域具有巨大的应用潜力,但是存在首次库伦效率低、容量和电压衰减严重及倍率性能差等问题。基于此,本文采用燃烧法制备富锂锰正极材料LMNO,通过Fe3+、Mg2+离子掺杂和MgF2表面包覆对其进行改性,并深入讨论了相应的作用机制。以 LiNO3、Ni(CH3COO)2·4H20 和 Mn(CH3C00)2·4H20 为原料、聚乙二醇(PEG400)为助燃剂,采用燃烧法制备了 LMNO正极材料粉体。对其进行XRD、SEM等表征及电化学性能测试,系统研究了煅烧时间、预烧温度和配锂量等因素对合成LMNO物相、微观形貌及电化学性能的影响,探索出了燃烧法制备LMNO的最佳工艺,即采用5wt%过锂量,先在500℃预烧2h,然后在900℃煅烧21h。所制备的LMNO在C/20倍率下的首次放电比容量可达277.2mAh·g-1,库伦效率为73.5%;在1C倍率下放电比容量达174.3 mAh·g-1,循环200次后容量保持率为80.2%。选择Fe3+和Mg2+离子对LMNO正极材料进行体掺杂改性。研究发现,Fe3+离子掺杂造成LMNO晶体晶格间距增大,利于Li+的快速脱嵌,同时,Fe3+掺杂可有效抑制晶格相变。电化学性能测试表明,当Fe掺杂量为1%时,样品在C/20倍率下的首次放电比容量达到299.0 mAh·g-1,在1C下的放电比容量为190.3 mAh·g-1,且在10C倍率下仍具有98.1 mAh·g-1的比容量;其在1C倍率下循环200次后的容量保持率提高到85.4%。对LMNO正极材料进行Mg2+离子掺杂改性的结果表明,当Mg2+掺杂量为2%时,所制备样品在深度脱锂情况下保持良好结构稳定性及电化学性能,其在1C倍率下的比容量为171.8 mAh g-1,循环200次后的容量保持率达90.3%;同时表现了良好的高倍率性能,在5C倍率下的比容量为111.8 mAh·g-1。利用液相法制备了 MgF2包覆的LMNO正极材料。结果表明,适量MgF2包覆并不影响LMNO的晶体结构和形貌;当MgF2包覆量为2wt%时,样品在1C倍率下循环300次后的放电比容量为146.4 mAh g-1,容量保持率高达94.0%,表明MgF2包覆能够显著提升LMNO材料的结构稳定性。