高镍LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（NCM811）正极材料具有放电比容量高,生产成本低、环境友好等特点,已成为最具有发展前景的锂离子电池正极材料之一。但是,高Ni含量导致其存在首次库伦效率低、循环过程中容量衰减快、倍率性能差等问题。本文基于固相法优化NCM811制备工艺,并对其进行La³⁺、Al³⁺共掺杂及FePO₄包覆改性研究,探究相应的改性机理。首先以Li₂CO₃、NiO、Co₃O₄、Mn O₂为原料,采用固相法制备NCM811正极材料。利用XRD、SEM等材料表征及电化学测试方法系统研究了预烧温度、煅烧温度及保温时间对NCM811物相结构、形貌及电化学性能的影响。结果表明,在氧气气氛下经650°C预烧6 h后900°C下保温20 h,所合成的NCM811具有最佳的电化学性能。0.05 C倍率下首次放电比容量为209.4 m Ah/g,首次库伦效率为78.8%。1 C倍率下放电比容量为158.7 m Ah/g,循环100圈后放电比容量为110.2 m Ah/g,容量保持率69.4%。其次,成功制备了不同粒径分布的NCM811正极材料,研究了不同粒径分布状态下NCM811物相结构、形貌及电化学性能的变化规律。研究表明,通过粒径能够有效调控电位极化,电荷转移阻抗和Li⁺扩散系数,进而增强电化学特性。中位粒径7.7μm的样品表现出最佳的电化学性能,0.05 C和1 C倍率下首次放电容量为224.5和169.1 m Ah/g,1 C循环100圈后容量保持率为71.0%。随后,通过La³⁺、Al³⁺共掺杂改性NCM811正极材料。La³⁺作为支柱增加c轴长度,Al³⁺作为正电荷中心,促进Li⁺扩散,稳定结构并抑制循环过程中的相变,提高材料的循环性能。结果表明,0.5 at.%La³⁺和1 at.%Al³⁺共掺杂的样品,1 C倍率下循环100圈后放电比容量为132.7 m Ah/g,容量保持率为74.8%,相比于未掺杂样品,保持率提高了11.6%。最后,利用液相法制备了FePO₄包覆的NCM811。FePO₄包覆可以减缓活性材料与电解液之间的副反应,有效提高NCM811的倍率性能。结果表明,包覆量为3 wt.%的样品循环性能和倍率性能都得到提升。样品在1 C倍率下循环200圈后容量保持率为65.8%,较未包覆样品提高了21.4%。5 C倍率下放电比容量为112.4 m Ah/g。