本文分别采用高温固相法和氢氧化物共沉淀法合成了层状锂离子电池正极材料LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.25O₂。在高温固相法中首先对原材料的球磨混合物进行了热重-差热分析,确定了材料的预烧温度和煅烧温度的范围,详细考察了预烧温度、煅烧温度和煅烧时间对材料电化学性能的影响。氢氧化物共沉淀法中,考察了金属离子浓度、氨水浓度、pH值、反应温度、煅烧温度和煅烧时间对材料电化学性能的影响。此外对合成的正极材料进行了掺杂改性研究,探究了掺杂量对材料结构和电化学性能的影响。采用XRD和SEM对材料的晶体结构和形貌进行表征,采用恒流充放电测试、EIS和CV对合成的正极材料的电化学性能进行分析。采用高温固相法,以过渡金属的醋酸盐和碳酸锂为原料制备LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.25O₂正极材料,考察了预烧温度（400、450、500、550℃）、煅烧温度（700、800、900℃）、煅烧时间（9、12、15、18 h）对正极材料的电化学性能的影响。450℃预烧5 h,在800℃煅烧15 h材料具有最优的电化学性能。在2.7-4.3 V电压范围内0.1 C下首次充放电比容量分别是207和173.6 mAh/g,库伦效率为83.8%,0.1 C循环5次后容量保持率为97.8%,0.2 C循环10次后容量保持率为95.2%。采用氢氧化物共沉淀法,以过渡金属离子的硫酸盐溶液、沉淀剂NaOH溶液和螯合剂氨水作为起始原料合成氢氧化物前驱体,考察了金属离子浓度（1、2 mol/L）、氨水浓度（0.5、1、2 mol/L）、pH值（10、11、12）、反应温度（25、50、70℃）、煅烧温度（750、800、850℃）和煅烧时间（10、12、14、16 h）对LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.25O₂性能的影响。研究发现过渡金属离子浓度为1 mol/L,氨水浓度1 mol/L,pH=11,反应温度50℃制备的前驱体经过与过量5%Li₂CO₃球磨混合,450℃预烧5 h,之后在800℃煅烧12 h的条件下合成的材料电化学性能最优。在2.7-4.3 V电压范围内,0.1 C下LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.25O₂首次放电比容量达187.2 mAh/g,循环5次后容量保持率为96.2%。对LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.25O₂材料进行Al、Mg、Cu和Cu-Ti的掺杂改性研究。研究了不同的掺杂量对正极材料的结构和电化学性能的影响。研究表明掺杂在一定程度上降低了首次放电比容量,但提高了材料大倍率性能和循环性能。掺杂Al的材料中,LiNi_0.6Co_0.12Mn_0.25Al_0.03O₂样品具有较好的电化学性能。材料在0.1、0.2、0.5和1 C平均放电比容量分别是166.24、145.97、122.4和106.83 mAh/g,0.5 C下循环30次,容量保持率87.8%。Mg的掺杂降低了阳离子混排度,提高了材料的循环稳定性。Li(Ni_0.6Co_0.15Mn_0.25)_0.98Mg_0.02O₂性能最佳。0.1、0.2、0.5和1 C平均放电比容量分别是189.86、173.43、144.79和115.17 mAh/g。1C循环30次后容量保持率90.07%。Cu的掺杂提高了材料倍率性能。Li(Ni_0.6Co_0.15Mn_0.25)_0.98Cu_0.02O₂样品具有较低的Li⁺/Ni²⁺混排度,颗粒分散度较好,具有较优的电化学性能。0.1、0.2、0.5和1 C平均放电比容量分别是179.22、166.46、140.6和120.79 mAh/g,0.2C循环30次,容量保持率88.53%。Cu和Ti的共掺杂材料Li(Ni_0.6Co_0.15Mn_0.25)_0.99（CuTi）_0.01O₂具有较好的阳离子混排度、形貌、较高的放电容量和较好的循环性能。0.1、0.2、0.5和1 C平均放电比容量分别是184.32、173.93、148.91和131.15 mAh/g。0.2 C下循环30次,材料的容量保持率为90.6%。