尖晶石锰酸锂在商业应用中逐渐成为最有发展潜力的正极材料之一,与传统的材料LiCoO2相比,其具有高容量、高能量密度、价格低廉、绿色无毒、安全等优点。然而对于大多数常规方法而言,锰酸锂的制备过程都较为复杂且需要高温及过长的反应时间,因此寻找一种高效的制备方法变得至关重要。最近几年发展的超临界水热合成方法因超临界水的独特性质使得反应时间大幅缩短,能源消耗得以降低,且该方法简单易行,从而为锰酸锂的制备提供了一条新的途径。本论文采用超临界水热法制备了亚微米级的锂离子电池正极材料锰酸锂。实验考察了超临界水热过程参数(反应时间、反应温度、反应压力、溶液pH)和锻烧过程参数(锻烧温度、锻烧时间)对材料物理及电化学性能的影响,并得到了最优实验条件参数。对于最优实验条件下制备的锰酸锂材料进行的电化学性能测试结果显示：样品在0.1C倍率下进行充放电的首次放电容量可达123.6mAh/g;1C倍率下首次放电容量为123.3mAh/g,循环50圈后的容量保持率为90.4%；在高倍率50C下放电容量仍有92.0mAh/g。这表明该材料具有较好的循环性能和倍率性能。通过离子掺杂的方法可以稳定锰酸锂的尖晶石结构,抑制其容量的衰减,因此为了进一步改善所得锰酸锂材料的容量衰减问题,本文制备了LiMxMn2-xO4(M=Al、Co、 Fe; x=0.05、0.1、0.2、0.3)复合材料。材料的电化学性能测试结果表明：LiCo0.05Mn1.95O4的电化学性能表现更为出色。将该材料制备的电池在0.1C电流密度下进行充放电测试,其初始放电比容量为111.8mAh/g;1C下循环200圈后其放电比容量为97.4mAh/g,容量保持率高达87.2%,具有较好的电化学性能。