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锂离子电池是目前高性能电池的代表，具有能量密度高、循环寿命长等优点，成为高能量动力电池的首选。开发高电压、大倍率正极材料是动力锂离子电池的重要研究方向。尖晶石型锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4因其具有高嵌脱电位(4.7 V，vs.Li+/Li)，被认为是有前途的储能正极材料。然而材料本身存在Mn溶解、Jahn-Teller效应以及低电子导电性等问题。本文探索了LiNi0.5Mn1.5O4制备的新方法，期望提高材料的性能，得到如下结果。 (1)用0 g，0.5 g，1 g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助共沉淀法制备出Ni、Mn的氢氧化物前驱体Ni0.5Mn1.5(OH)4，再与氢氧化锂进行固相反应，得到纳米尺度的LiNi0.5Mn1.5O4。所得产物的形貌和结构用粉末X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等进行表征;产物用作锂离子电池正极材料的电化学性能用充放电、交流阻抗及循环伏安等方法进行研究。结果表明，PVP影响前驱物Ni0.5Mn1.5(OH)4的形貌，进而控制LiNi0.5Mn1.5O4颗粒大小。用适量的PVP可得到150 nm、300 nm尺寸的LiNi0.5Mn1.5O4，表现出良好的倍率性能和循环稳定性，但粒径过小，循环稳定性会变差。 (2)先用KMnO4和CNT在水溶液中反应制备出MnO2/CNTs模板，然后在其表面沉积一层Ni(OH)2。在聚四氟乙烯瓶中，将所得到的物质通过搅拌分散在LiOH水溶液中。安装好反应釜后在烘箱中180℃反应48 h。所得MnO2/CNTs、LiNi0.5-xMn1.5+xO4/CNTs的形貌和结构用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等进行表征。将LiNi0.5-xMn1.5+xO4/CNTs装配成CR2025扣式电池进行电化学性能测试。结果表明，水热法制备出的正极材料颗粒均匀地分布在CNTs形成的网中，并且材料在1C和10C倍率下有114.1 mAh g-1和96.7 mAh g1的比容量。 (3)使用β-MnO2纳米线为模板低温固相法制备LiNi0.5Mn1.5O4，研究在500℃，600℃，700℃温度下结晶生成的LiNi0.5Mn1.5O4的形貌和性能。其形貌和结构用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)等进行表征。将材料装配成CR2025扣式电池进行电化学性能测试。结果表明，制备的LiNi05Mn1.5O4保持棒状形貌，直径分别为40 nm，50 nm，70 nm，并且没有其他杂质。红外光谱(FTIR)分析在不同煅烧温度下(500，600，700℃)LiNi0.5Mn1.5O4纳米棒的空间构型。循环伏安和充放电测试表明制备的LiNi0.5Mn1.5O4可逆性好，倍率性能优良。在20 C倍率下，LNMO-500，LNMO-600和LNMO-700分别有67.6 mAh g-1，72.9 mAh g-1，53.2 mAh g-1的比容量，循环过后，容量保持率分别为70.7％，77.5％，87.2％。