正极材料对锂离子电池的性能影响很大。近年来锂离子电池正极材料研究较多的主要有liCoO<,2>、LiMn<,2>O<,4>、LiNiO<,2>等化合物。目前商品化的锂离子电池一般都是采用LiCoO<,2>作为正极材料，但钴资源有限，价格昂贵，且对环境污染较大，而锂锰氧的循环性能较差，容量相对较低。本论文以LiNiO<,2>为研究对象，采用溶胶一凝胶法对其进行一元和二元掺杂，合成了α-NaFeO<,2>型层状结构的LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>和LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>，采用沉淀法在LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>表面上包覆一层Al<,2>O<,3>膜。详细研究了掺杂元素的不同比例和包覆量的比例等条件对合成该种正极材料的结构和电化学性能的影响。 在合成的LiNi<,1-x>Co<,x>O<,2>体系锂离子电池正极材料中，经电化学性能测试表明，经过Co元素的掺入，材料的循环性能得到显著提高，当掺杂量x为0.2时，即化学组成为LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>的综合性能最佳，首次放电比容量为170.40 mAh·g<-1>，循环30次后放电比容量为149.86 mAh·g<-1>，容量保持率为89.95％。 采用溶胶一凝胶法进行二元掺杂，在这一部分内容中，通过在LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>正极材料中用Al取代部分Ni进行改性，合成出具有良好层状结构的LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>正极材料。对其电化学性能研究发现，LiNi<,0.77>Co<,0.2>Al<,0.03>O<,2>材料第50次循环时的放电容量达149.51 mAh·g<-1>，是首次放电容量的90.66％。通过XRD结构测定、循环伏安扫描测试和电化学阻抗测试表明对LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>进行Al掺杂，增强了材料层状结构的稳定性，有效抑制了锂离子嵌入脱出过程中材料的相转变，其循环稳定性得到了明显改善。 采用沉淀法在I,iNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>表面包覆一层Al<,2>O<,3>膜，经包覆后材料的首次放电容量有所降低，但有效的抑制了电解液对LiNi<,0.8-x>Co<,0.2>Al<,x>O<,2>正极材料的侵蚀，改善了材料的循环性能。当Al<,2>O<,3>的包覆量为0.7％(质量分数)时，材料的综合性能最优，初始放电容量为164.84 mAh·g<-1>，经过30次循环后放电容量为155.63 mAh·g<-1>，容量保持率为94.41％。