由于不可再生能源的枯竭和环境的恶化所带来的能源和环境危机,严重影响了社会发展和人们的日常生活,对有效利用能源和清洁能源的需求越来越依赖,探索更高效和更环保的动力能源装置已经引起了人们极大的关注。与此同时,也对电能存储设备提出了越来越高的要求。锂离子电池由于具有较为理想的充放电电压平台、极佳的充放电效率、较稳定的循环容量保持率和不易爆炸等安全无毒害的性能等,在我们的生活中有着广泛的应用。二元镍锰酸锂正极材料因具有高电压、高功率、无污染、成本价格低廉等诸多优点,在当今世界已成为锂离子电池正极材料中极具前景的一员。虽然LiNi0.5Mn1.5O4具有三维的Li+扩散通道,但它的电化学性能仍受到一些问题的影响,导致LiNi0.5Mn1.5O4不能在实际中大批量生产。因而,优化二元镍锰酸锂正极材料的电化学性能是目前研究人员所研究的关键。本文通过探讨不同合成工艺以及包覆氧化物,以期使LiNi0.5Mn1.5O4正极材料具备更佳的电化学性能。本文以乙酸盐、硫酸盐、盐酸盐和氢氧化锂为金属原料,草酸为沉淀剂,通过共沉淀的方法成功制备了LiNi0.5Mn1.5O4正极材料,并研究了不同镍源和锰源、不同溶液体系及不同沉淀剂量对材料性能的影响。应用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征材料的微观结构,采用充放电测试、交流阻抗测试（EIS）对材料进行电化学性能检测。结果表明:以硫酸镍和硫酸锰为金属源所得到的LiNi0.5Mn1.5O4材料没有杂质峰的生成,颗粒细小且分散均匀,锂离子扩散阻力小,容量高,首次放电比容量为115.83m Ah·g-1。水与丙三醇用量为8.5:1.5时制备的LiNi0.5Mn1.5O4材料成型规则,颗粒大小均匀,首次放电比容量是120.87 m Ah·g-1。沉淀剂过量1.8倍时,材料衍射峰尖锐,颗粒大小均匀。首次放电比容量有124.23 m Ah·g-1,EIS测试结果表明样品的锂离子扩散系数为7.08×10-14 cm~2·s-1,表现出明显优于其他材料的电化学性能。对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料进行包覆改性,研究不同Al2O3包覆量对材料性能的影响。结果表明:当Al2O3包覆量为1%时,材料的原有结构未被破坏,且材料的晶型规则,结晶性较好,颗粒大小均一,首次放电比容量为120.88 m Ah·g-1,循环50次后,比容量仍有118.60 m Ah·g-1,保持率为98.12%,EIS测试结果表明材料具有较小的Rct,说明包覆适量的Al2O3能使材料的电化学性能得到显著提高。